Революционнo откритие: Митохондриалната ДНК може се наследява от бащите

По-голямата част от нашата ДНК се намира в ядрото на клетката, но част от нашия генетичен код се съхранява вътре в митохондриите, т.нар. "електроцентрали на клетките".

Традиционната гледна точка е, че тази митохондриална ДНК (или мтДНК) се наследява само от майката, но изглежда, че е дошло времето да се пренапишат учебниците.

Ново проучване, ръководено от генетика Таошен Хуанг (Taosheng Huang) от Медицинския център на детската болница в Синсинати, показа, че човешката митохондриална ДНК може да бъде наследена и по бащина линия, съобщава ScienceAlert.

Констатациите са докладвани в PNAS.

На практика всяка наша клетка е запълнена с много, до стотици хиляди, митохондрии, които й осигуряват енергия. Тези органели са обвити от мембрана и съдържат малка ДНК, която кодира някои от собствените им протеини. Сперматозоидите вкарват в яйцеклетката само основния ядрен геном, така че митохондриалната ДНК се предава само от яйцеклетката, тоест по майчина линия. По този начин може да се разкрие коя е първата жена, населявала планетата, "митохондриалната Ева", условният общ предшественик на всички съвременни хора.

_{Как се наследява ядрената и митоондриалната ДНк. Поне така се смяташе досега.}

Доскоро се знаеше само за едно изключение - през 2002 г. датски лекари съобщиха за уникален пациент, чиито клетки съдържат смес от митохондриите на майката и бащата. Оттогава не е било наблюдавано нищо подобно и много експерти се усъмниха, че това е възможно по принцип, смятайки, че това е по-скоро грешка на изследователите, а не че митохондриите по някакъв начин са проникнали в оплодената зигота от сперматозоидите.

Но сега вече няма съмнение. Тези случаи са изключително редки, но са възможни.

До настояшето откритие се стигна при лечението на болно четиригодишно момче.

Детето показва признаци на умора, мускулни болки и други симптоми и бе тествано дали има митохондриално заболяване.

Когато Хуанг преглежда резултатите, остава в недоумение.

"Това е невъзможно", заяви той пред NOVA Next.

Причината, поради която Хуанг е толкова шокиран, бе, че резултатите на момчето показаха смес, наречена хетероплазма, и в неговата митохондриална ДНК се оказа, че има не само майчина митохондриална ДНК.

"Това преобръща цели клонове на генетиката," заяви в туитър екологът Тревър Брънч (Trevor Branch) от Университета на Вашингтон, неучаствал в изследването.

Тогава учените решават да изследват и други членове на семейството на момчето и всъщност намират подобни случаи. 

Когато у сестрите на момчето бяха намерени доказателства за наличието на същата хетероплазма, Хуанг и екипа му анализират мтДНК на майката на децата, която показа същия микс.

Анализирайки мтДНК на родителите на майката, екипът в крайна сметка установи, че мтДНК на майката е приблизително разпределена 60/40 съответно от майката и бащата.

След това търсенето се разширява - учените изследват други пациенти със сходни синдроми на "митохондриално" генетично заболяване и откриват още две семейства с този синдром.

^{Mайката има голямо разнообразие от митохондриални ДНК генотипове, показани в бутилката. Двата генотипа в този майчин пул са представени в синьо и жълто. Когато се генерира, всеки ооцит получава малка молекула митохондриална ДНК в различни пропорции. Това е представено от конвейерната лента с овоцити, всеки от които е уникален със създаванертоп си. Wikimedia Commons}

Тези три несвързани семейства от няколко поколения показват високо ниво на хетероплазмия на мтДНК - вариращи от 24 до 76% - в 17 отделни индивида.

"Това е истинско откритие", заяви за NOVA Next биологът Синнан Уанг (Xinnan Wang) от Университета в Станфорд, който не участва в изследването. "Може да отвори съвсем ново поле ... и да се промени начина, по който търсим причината за [някои митохондриални] болести".

Изследователите твърдят, че силата на предишния възглед - че е възможно предаването само от майката - означава, че може да е имало много случаи на двупосочно предаване досега, които са били пренебрегнати като технически грешки.

Напълно е възможно това да е само върхът на айсберга и всъщност това явление да не е толкова голяма рядкост.

Още по темата

06/11/2018

Животът

Хибрид от бактерии и дрожди разкрива произхода на митохондриите (видео)

20/09/2018

Животът

Странно откритие: Човешките чревни бактерии произвеждат електричество

01/06/2018

Животът

Нещо странно се случва с мъжете преди 7000 години и вече се знае защо

30/05/2018

Животът

Генетичната възраст на всички животински видове е 100 - 200 хил. години