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PNAS:新研究構(gòu)建出同時(shí)攜帶父母雙方線粒體的胚胎(親生孩子,為什么不像父親?)

夕陽(yáng)紅 2024-06-03 17:38:09

PNAS:新研究構(gòu)建出同時(shí)攜帶父母雙方線粒體的胚胎

2016年09月08日訊 最近來(lái)自美國(guó)密蘇里大學(xué)的研究人員在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊PNAS上發(fā)表了一項(xiàng)新研究

,在該研究中他們成功構(gòu)建出存在線粒體DNA異質(zhì)性(heteroplasmy)的胚胎
,胚胎細(xì)胞中既有母系來(lái)源的線粒體DNA也有父系來(lái)源的線粒體DNA
。這將幫助科學(xué)家們開發(fā)治療人類線粒體疾病的新方法
,同時(shí)研究線粒體遺傳的重要性。

在基因的遺傳過(guò)程中

,子代獲得的絕大多數(shù)基因都會(huì)非常平均地來(lái)自父親和母親
,只有線粒體DNA只來(lái)自母親,進(jìn)入受精卵的父系來(lái)源的線粒體會(huì)被自然清除
。在這項(xiàng)研究中研究人員在豬的胚胎中發(fā)現(xiàn)了一條阻止父系來(lái)源的線粒體DNA被移除的新途徑
,因此構(gòu)建出存在線粒體DNA異質(zhì)性的胚胎。

在這項(xiàng)研究中

,研究人員發(fā)現(xiàn)兩個(gè)泛素結(jié)合蛋白
,分別叫做SQSTM1和VCP,他們認(rèn)為在胚胎內(nèi)這兩個(gè)分子負(fù)責(zé)移除父親精子來(lái)源的線粒體及其中的線粒體DNA

研究人員通過(guò)分別抑制SQSTM1和VCP進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究

,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)蛋白被抑制,另外一個(gè)蛋白仍然能夠執(zhí)行功能將受精卵中父系來(lái)源的線粒體清除
。但是當(dāng)研究人員同時(shí)抑制兩個(gè)蛋白
,父系來(lái)源的線粒體沒(méi)有被清除,保存在胚胎中

“這項(xiàng)研究非常重要

,我們現(xiàn)在非常確定地知道哪些過(guò)程會(huì)導(dǎo)致父系來(lái)源的線粒體從胚胎中清除。了解這些信息將幫助我們進(jìn)一步探索一些兒童如何發(fā)展為嚴(yán)重的線粒體疾病
。借助該項(xiàng)研究我們可以開發(fā)出新的治療方法
,或可幫助預(yù)防或減少線粒體DNA異質(zhì)性和其他線粒體紊亂造成的影響?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!毖芯咳藛T這樣說(shuō)道

線粒體簡(jiǎn)介

線粒體(mitochondrion)是一種存在于大多數(shù)細(xì)胞中的由兩層膜包被的細(xì)胞器,是細(xì)胞中制造能量的結(jié)構(gòu)

,是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所
,被稱為"power house"。其直徑在0.5到10微米左右

除了溶組織內(nèi)阿米巴

、籃氏賈第鞭毛蟲以及幾種微孢子蟲外
,大多數(shù)真核細(xì)胞或多或少都擁有線粒體,但它們各自擁有的線粒體在大小
、數(shù)量及外觀等方面上都有所不同

線粒體擁有自身的遺傳物質(zhì)和遺傳體系,但其基因組大小有限

,是一種半自主細(xì)胞器
。除了為細(xì)胞供能外,線粒體還參與諸如細(xì)胞分化
、細(xì)胞信息傳遞和細(xì)胞凋亡等過(guò)程
,并擁有調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期的能力。

親生孩子,為什么不像父親?

新生寶寶降臨

,少不了親朋好友的祝賀
,也少不了對(duì)寶寶長(zhǎng)得像父親或者像母親等進(jìn)行一番點(diǎn)評(píng),碰到不喜歡的
,就會(huì)說(shuō)
,這孩子怎么總挑父母的缺點(diǎn)呢,小眼睛大嘴巴的
;碰上喜歡的
,就會(huì)說(shuō)
,這孩子可真會(huì)長(zhǎng)
,專挑兩口子的優(yōu)點(diǎn),雙眼皮
,白皮膚
,真是個(gè)小天使呀。遺傳是生物界的普遍現(xiàn)象
,俗話說(shuō)得好:“種瓜得瓜
,種豆得豆?div id="m50uktp" class="box-center"> !薄褒埳?div id="m50uktp" class="box-center"> ,鳳生鳳”,但父母究竟會(huì)把自己的哪些“優(yōu)點(diǎn)”傳給自己的孩子呢


  是什么決定孩子的長(zhǎng)相

  先讓我們認(rèn)識(shí)兩位陌生的朋友
,染色體與基因。在同一種生物中
,染色體的數(shù)目及形狀是不變的
,于是才有了子女像父母的遺傳現(xiàn)象。胎兒的46條染色體中
,有23條來(lái)自父親
,另外23條來(lái)自母親
,也就是說(shuō),胎兒既攜帶了父親的遺傳信息
,又?jǐn)y帶有母親的遺傳信息
。這些遺傳信息共同控制著胎兒的特征?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;蚴琴A存遺傳信息的地方
,一個(gè)基因往往攜帶著祖輩的一種或幾種遺傳信息,同時(shí)又決定著后代的一種或幾種性狀和特征
。因此
,正是它把握著遺傳的“生殺大權(quán)”。

  基因是一種極為微小的物質(zhì)
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;蚴且环N比染色體小許多倍的物質(zhì),它是一種名叫脫氧核糖核酸(DNA)的化合物構(gòu)成的
。它們按照一定的順序排列在染色體上
,由染色體將它們帶入人體細(xì)胞。每條染色體都是由上千個(gè)基因組成
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;蚓哂蟹€(wěn)定性和變異性。穩(wěn)定性是指基因能夠自我復(fù)制
,使后代基本保持其祖先的樣子
。變異性是指基因在某種因素的刺激下能夠發(fā)生突變,因而各種生物才能不斷進(jìn)化
?div id="4qifd00" class="flower right">
;虬匆欢樞蚺帕性谌旧w上,由染色體將它們帶入人體細(xì)胞
。據(jù)研究
,每條染色體上可有1250個(gè)基因,它們所攜帶的基因的總和
,現(xiàn)在一般認(rèn)為有一兩百萬(wàn)個(gè),它們可能的組合形式更是多得難以計(jì)算
。這就決定了世界上沒(méi)有兩個(gè)人可以完全相同的遺傳信息,所以,從古至今
,遍及全球
,從未有過(guò)兩個(gè)完全相同的人。每處基因都有固定的位置
,稱作“傳點(diǎn)”
。就是這些基因決定了人的各種遺傳性狀。

  至于分類
,按照性狀來(lái)分
,可分為顯性遺傳和隱性遺傳
,常染色體遺傳與性染色體遺傳。

  人具有多種遺傳特征

  南方醫(yī)科大學(xué)細(xì)胞生物與醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)教研室副教授曾位森介紹說(shuō)
,人類有10種特征與遺傳直接相關(guān)


  八九不離的顯性遺傳

  1、膚色:膚色的遺傳有“相乘后再平均”的特征
,比如
,父母皮膚較黑,絕不會(huì)有白嫩肌膚的子女
;若一方白
、一方黑,那么
,在胚胎時(shí)“平均”后大部分會(huì)給子女一個(gè)不白不黑的“中性”膚色
,但也有更偏向一方的情況發(fā)生。

  2
、下顎:下顎形狀是屬于明顯的顯性遺傳
。是不容“商量”的“像”得讓你無(wú)可奈何。尖下巴父親的兒子
,十有八九也為尖下巴
,“像”得有些離奇。

  3
、雙眼皮:也屬“絕對(duì)”性遺傳
。有趣的是,父親的雙眼皮
,大多數(shù)
,四分之三至百分之百會(huì)留給子女們
,有些兒童出生時(shí)是單眼皮
,不用過(guò)分擔(dān)心,到長(zhǎng)大后又“補(bǔ)”上像他父親那樣的雙眼皮
。據(jù)統(tǒng)計(jì)
,幼兒雙眼皮只不過(guò)20%,中學(xué)生有40%
,到大學(xué)生時(shí)約占到50%


  4、大眼睛
。眼形是遺傳的
,而且大眼睛相對(duì)小眼睛是顯性遺傳的。這對(duì)小眼睛的人來(lái)講
,無(wú)疑是件高興的事
,不管自己怎樣
,只要配偶是大眼睛,生的孩子大眼睛的可能性大一些
。長(zhǎng)睫毛也是顯性遺傳的
。眼球顏色的遺傳遵循:黑色等深顏色相對(duì)淺顏色是顯性遺傳。也就是說(shuō)
,假如你羨慕藍(lán)眼睛的話
,即使你選擇了藍(lán)眼睛的愛人,可因?yàn)槟闶呛谘劬?div id="4qifd00" class="flower right">
,你生的孩子不?huì)是藍(lán)眼睛


  另外,大耳垂
、高鼻梁
、長(zhǎng)睫毛,都是五官遺傳時(shí)從父母那里最能得到的特征性遺傳


  父母對(duì)半分的遺傳

  身高:只有30%的主動(dòng)權(quán)握在你的手里
,因?yàn)闆Q定身高的因素35%來(lái)自父親,35%來(lái)自母親
。假若父母雙方個(gè)頭不高
,那只剩30%的后天身高因素,也決定了長(zhǎng)個(gè)的嘗試不會(huì)有明顯效果


  肥胖:胖瘦確是天生的
。當(dāng)然,并不是每個(gè)肥胖者的子女一定也發(fā)胖
,但是可能性要比普通人的子女要大得多
。父母有一方肥胖的,子女肥胖的可能性有32%~33.6%
;父母雙方均為肥胖的
,子女肥胖率上升為50%~60%。

  禿頭:禿頭與基因遺傳有關(guān)已是定論
,男性雄性是禿頭的成因
,最重要的就是因?yàn)檫z傳性的體質(zhì)。但造物主似乎偏袒女性
,如父親是禿頭
,遺傳給兒子的概率則有50%,而且現(xiàn)在有研究表明
,母親如有女性雄性禿或掉頭發(fā)嚴(yán)重問(wèn)題
,兒子絕對(duì)會(huì)禿頭。

  青春痘:有些人卻傾向某些特定種類的青春痘,這種情況會(huì)與其他家庭成員相似
。如果父母或兄弟姐妹曾患嚴(yán)重的青春痘
,那你比別人更易患青春痘。

  概率不高的遺傳

  少白頭:屬于概率較低的隱性遺傳
,因此不必過(guò)分擔(dān)心父母的少白頭
,會(huì)在孩子的頭頂上如法炮制。

  有些遺傳后天可塑

  聲音:50%以上遺傳
,并會(huì)隔代遺傳
。通常男孩的聲音大小、高低像父親
,女孩像母親
。但是,這種由父母生理解剖結(jié)構(gòu)的遺傳所影響的音質(zhì)如果不美
,多數(shù)可以通過(guò)后天的發(fā)音訓(xùn)練而改變
。這使某些聲音條件并不優(yōu)越的人,可以通過(guò)科學(xué)
、刻苦練習(xí)而圓一個(gè)甜美嗓音的夢(mèng)


  腿形:腿的長(zhǎng)短會(huì)有遺傳,有人想要增高的話
,把雙腳鋸斷增高那也不必了
,但是體育鍛煉是可以增高的。

  其他:兩成近視是遺傳

  近視眼也可能遺傳的


  高度近視是常染色體隱性遺傳病
,也就是有關(guān)近視的一對(duì)基因都是本病的致病基因才發(fā)病。如果只是其中一個(gè)基因是致病的
,而另一個(gè)基因是正常的
,則不發(fā)病,只是致病基因攜帶者
。譬如父母親都不是近視眼
,但他們都是高度近視基因攜帶者,在他們本人不顯示近視
,但他們倆的致病基因遺傳給孩子
,使孩子具備了兩個(gè)近視基因
,孩子是近視眼


  高度近視眼的男子與高度近視眼(600度以上者)的女子結(jié)合,子女發(fā)病的機(jī)會(huì)在90%以上
。如果與近視眼基因攜帶者結(jié)合
,子女可能有半數(shù)是高度近視,而同正常視力或中低度近視者結(jié)合,子女發(fā)生近視眼的機(jī)會(huì)是1/10
。而我國(guó)一般人群中
,約有1/5是近視眼基因的攜帶者。

  先天遺傳與后天環(huán)境密不可分

  作為父母都希望自己的下一代聰明
、美麗
。但首先要保證沒(méi)有先天遺傳病,并且把好婚孕及生育的每個(gè)環(huán)節(jié)
。寶寶的健康與父母的健康關(guān)系密切


  首先我們要注意父母有何遺傳病,只有在生寶寶之前
,進(jìn)行詳細(xì)的檢查
,在確定沒(méi)有病之后,才可以開始“造人”工作
,當(dāng)然
,并非智商系數(shù)高的夫婦所生的孩子就一定聰明過(guò)人,人體的特征完全由遺傳基因決定的畢竟是少數(shù)
,絕大多數(shù)的正常和異常的性狀
,都是遺傳和環(huán)境相互作用的結(jié)果。這就要求我們重視體內(nèi)外環(huán)境因素
,利用環(huán)境補(bǔ)救遺傳缺陷
,防止環(huán)境因素造成身心缺陷。在沒(méi)有遺傳病的前提下
,重視后天的營(yíng)養(yǎng)和教育
,即使孩子的父母智商數(shù)不高,也能孕育生養(yǎng)一個(gè)聰明
、健康
、超過(guò)父輩智力的孩子。

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