來(lái)自美國(guó)俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)全國(guó)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物研究中心的研究人員在新研究中揭示了線粒體基因母子相傳的機(jī)制，同時(shí)還指出了當(dāng)前防止某些遺傳性疾病的遺傳檢測(cè)方法存在的缺陷。相關(guān)論文發(fā)布在Cell雜志旗下子刊《Cell Reports》上，或可幫助解答一些長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于某些致病性基因突變遺傳的問(wèn)題。

新研究特別聚焦了可引起癌癥、糖尿病、不育癥和神經(jīng)退行性疾病等多種疾病的細(xì)胞線粒體基因突變。新研究發(fā)現(xiàn)將幫助我們更好地了解這些突變?nèi)绾渭昂螘r(shí)遺傳給后代，以改善疾病診斷和預(yù)防。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是美國(guó)俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的Shoukhrat Mitalipov博士，他曾于2009年開(kāi)發(fā)了一種防止線粒體基因突變遺傳后代的方法。

最新的突破性研究是在恒河獼猴上完成，顯示了遺傳突變從母親傳遞給胎兒發(fā)生于早期胚胎發(fā)育的特定階段?？茖W(xué)家們將這一階段稱(chēng)之為“瓶頸”，發(fā)生在稱(chēng)為囊胚的早期胚胎向胎兒轉(zhuǎn)變之時(shí)。

為了完成這一研究，Mitalipov和同事們需要設(shè)計(jì)一種方法來(lái)標(biāo)記和追蹤通過(guò)受精從卵子傳遞至胚胎，最后至胎兒的特異線粒體基因。于是研究人員將兩個(gè)單獨(dú)的線粒體基因組置于了一個(gè)卵細(xì)胞中。具體說(shuō)來(lái)，就是將來(lái)自一只印度恒河猴卵細(xì)胞中一半的物質(zhì)與來(lái)自一只中國(guó)猴的卵細(xì)胞中的一半物質(zhì)融合到了一起。由于這些動(dòng)物具有不同的線粒體基因序列，從而可以密切追蹤它們的遺傳學(xué)。

通過(guò)研究這些融合進(jìn)而受精的卵子的發(fā)育，科學(xué)家們驚訝地觀察到這些包含各一半遺傳物質(zhì)的卵子轉(zhuǎn)變?yōu)榱税?/SPAN>100%印度或中國(guó)猴基因組的胎兒。

Mitalipov 解釋說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)早期發(fā)育過(guò)程中，8細(xì)胞胚胎內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞都包含不同比例的印度和中國(guó)恒河猴基因。一些的比例為50/50，另一些為90/10等等。當(dāng)作為一個(gè)完整的胚胎將這些百分比組合在一起，兩個(gè)物種間平均的遺傳物質(zhì)分配如初始一樣是相等的。然而在胚泡轉(zhuǎn)變?yōu)樘汉笃冢z傳則在兩種之間做出了選擇。生成的后代通常只有一個(gè)基因組，或是中國(guó)猴基因或是印度猴基因組占主導(dǎo)地位。新研究精確地揭示了何時(shí)這一線粒體基因轉(zhuǎn)換發(fā)生，以及怎樣導(dǎo)致疾病發(fā)生的。

這一發(fā)現(xiàn)提出了一些關(guān)于當(dāng)前早期胚胎遺傳診斷方法有效性的重要問(wèn)題，當(dāng)一個(gè)女人已知攜帶者可以將疾病傳遞給后代的線粒體基因突變時(shí)。

“當(dāng)前的胚胎植入前遺傳診斷方法是通過(guò)獲取一個(gè)來(lái)自早期8細(xì)胞胚胎的細(xì)胞來(lái)檢測(cè)遺傳疾病風(fēng)險(xiǎn)，隨后尋找特異細(xì)胞中的突變。通過(guò)這種方式來(lái)預(yù)測(cè)其余的胚胎是否存在突變，”Mitalipov解釋道。

“這種方法的問(wèn)題在于你有可能選擇的是不含有突變的細(xì)胞。但這并不意味著胚胎中其余的細(xì)胞也是無(wú)突變的。我們的研究表明在后代線粒體遺傳真正建立前進(jìn)行診斷的方法有可能存在缺陷，”Mitalipov說(shuō)。

通過(guò)進(jìn)一步的研究收集這一新信息和其他研究數(shù)據(jù)，Mitalipov和同事們認(rèn)為應(yīng)該設(shè)定新的線粒體疾病遺傳診斷方法。研究還證實(shí)Mitalipov實(shí)驗(yàn)室從前開(kāi)發(fā)的一種防止線粒體突變母子遺傳的方法非常成功。