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deCODE genetics公司的一項新研究通過64806名冰島人的系譜和序列數(shù)據(jù)，揭示了線粒體DNA（mtDNA）突變的突變率、性質(zhì)及母系遺傳的特殊動態(tài)
冰島雷克雅未克2024年6月7日 /美通社/ -- 今日發(fā)表在《細胞》期刊的一篇論文中，安進旗下公司deCODE genetics的科學(xué)家發(fā)布了迄今為止規(guī)模最大的有關(guān)人類種系線粒體DNA突變情況及其在116663對母子中如何傳遞的研究。 該研究記錄了mtDNA中的某些位置具有驚人的超突變性，包括眾所周知會導(dǎo)致MELAS綜合征的3243位有害A>G突變。 該突變在2548個母系系譜中發(fā)生了15次，但由于其會對攜帶者的健康產(chǎn)生嚴重影響，因此該突變通常會在幾代后消失。
針對系譜中諸多此類短期有害線粒體DNA突變的選擇，該研究發(fā)現(xiàn)了強有力的綜合證據(jù)。 deCODE團隊還報告了影響線粒體的廣泛早期負選擇的證據(jù)，這稱為種系選擇，即在卵母細胞發(fā)育過程中拋棄功能不良的線粒體DNA分子。 最后，他們通過大量的系譜mtDNA突變傳遞得出了可靠的評估結(jié)果，即個體平均僅從母親身上遺傳大約3個單位的mtDNA，這個數(shù)字小于先前研究得出的數(shù)字。
“值得注意的是，卵母細胞攜帶的數(shù)十萬個mtDNA僅來自母親最初攜帶的大約三種mtDNA分子。”論文通訊作者Agnar Helgason表示。 “這種極端的瓶頸決定了mtDNA種系中的新突變會在短短幾代內(nèi)快速消失或固定。這在一定程度上是因為在卵母細胞發(fā)育的選擇過程中，具有有害突變的mtDNA分子從種系中被去除導(dǎo)致的?！?/p>
“這項研究讓我們進一步了解了mtDNA基因組中核苷酸突變率異常變異的基礎(chǔ)，甚至是同一位置不同等位基因之間的變異。”deCODE首席執(zhí)行官及該論文通訊作者Kári Stefánsson表示。 “不幸的是，正是一些致病突變的高度突變性使其如此普遍，因此它們也更容易被發(fā)現(xiàn)。 不過，我們的研究結(jié)果表明，許多導(dǎo)致人類疾病的罕見致病性線粒體DNA突變?nèi)杂写l(fā)現(xiàn)。”
