科学家揭示为什么线粒体不能通过父系遗传
查字典生物网
2016-06-28
众所周知，人类的遗传物质除细胞核中的DNA(脱氧核糖核酸)外，还有线粒体DNA。一个国际团队6月24日说，他们探清了为什么线粒体DNA不能通过父亲的精子，而只能通过母亲的卵子遗传给后代。
线粒体是细胞中提供能量的细胞器，被称作细胞的“能量工厂”。
当精子与卵子结合成受精卵后，精子中的线粒体会启动一套自毁机制。如果延迟这套机制发挥作用，那么由受精卵发育而成的胚胎存活可能性降低。
负责研究的科罗拉多大学博尔德分校薛定教授对新华社记者解释说，父本线粒体存在于精子里，而精子需要线粒体产生大量能量用以在游动中与其他精子竞争。在大负荷的情况下，线粒体产生了很多氧自由基，这些氧自由基能诱导线粒体DNA发生突变，所以大自然进化出一套机制将来自父亲的线粒体从受精卵中清除掉。
薛定等人发现一种叫CPS-6的酶在清除父本线粒体中发挥重要作用，并利用秀丽隐杆线虫的精子线粒体进行研究，结果显示，在精子与卵子结合后，这种酶从父本线粒体的膜间质转位到线粒体基质里面，后者是线粒体DNA所在部位，从而对线粒体DNA进行降解、清除。
如果研究人员采取干预措施，让父本线粒体在发育后期才降解，结果胚胎死亡的可能性增加，这说明父本线粒体的遗传对进化不利。
研究人员说，线粒体母系遗传是“一个很基础也很重要的生物学问题”，他们的研究为这种现象提供了一种解释机制。
