Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans

Перевод абстракта из статьи Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans в журнале PNAS

 

Митохондрия – органелла, производящая энергию для клетки, содержит свой собственный компактный геном, который отделен от генома ядерного. Практических у всех млекопитающих митохондриальный геном наследуется исключительно от матери, и передача отцовской митохондриальной ДНК (мтДНК) у людей не было убедительно продемонстрировано. В ходе исследования, отражённого в данной статье, было обнаружено несколько примеров наследования мтДНК от обоих родителей, при обследовании трех, не связанных между собой, семей в нескольких поколениях. Результаты были подтверждены секвенированием в нескольких независимых лабораториях с разными методологиями. Удивительно, но обнаруженная схема наследования, по-видимому, определяется по аналогии с аутосомно-доминантным принципом. Эта статья в корне меняет распространенное мнение о наследовании митохондрии и открывает новое поле для изучения митохондриальных заболеваний.

 

Несмотря на значительные споры о том, может ли отцовская митохондриальная ДНК передаваться одновременно с материнской, считается, что митохондрии и мтДНК наследуются у людей исключительно по материнской линии. Мы идентифицировали 3 семьи в нескольких поколениях, не связанных друг с другом, с высоким уровнем гетероплазмии мтДНК (от 24-76%) у 17 индивидов. Гетероплазмию мтДНК исследовали в нашей лаборатории методом секвенирования с большой глубиной прочтения и в двух независимых друг от друга лабораториях, аккредитованных Колледжем Американских Патологов (College of American Pathologists), согласно стандартам Резолюции к улучшению клинической лаборатории (Clinical Laboratory Improvement Amendments). Всестороннее исследование сегрегации мтДНК в этих семьях показало передачу мтДНК от обоих родителей с по принципу схожим с аутосомно-доминантной моделью наследования. Наши результаты показывают, что центральная догма о материнском наследовании мтДНК остается в силе, но существуют некоторые исключительные случаи, когда отцовская мтДНК может быть передана потомству. Изучение молекулярного механизма этого необычного способа наследования может дать новое представление о том, как переносится митохондриальная ДНК от родителей к потомству, и, возможно, приведет к разработке новых путей лечения патогенной передачи мтДНК.

Перевод Гаухар Зобковой