浙大管敏鑫研究組連發(fā)三項關于線粒體的學術成果

2016年08月28日訊 近期，管敏鑫教授帶領的研究組，接連在國際學術期刊《The International Journal of Biochemistry & Cell Biology》、《Hum Mol Genet》和《Journal of Biological Chemistry》發(fā)表重要學術成果。

人類線粒體DNA（mtDNA）一直都與各種臨床異常有關。然而，核修飾基因調(diào)節(jié)著致病mtDNA突變的表型表達。在該研究組之前的調(diào)查中，他們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)人GTPBP3與線粒體tRNA相關，從而作為耳聾相關mtDNA突變影響的一個修飾器。有研究發(fā)現(xiàn)，GTPBP3突變與其他人類疾病有關。然而，GTPBP3相關疾病的病理生理學，仍不完全清楚。在《The International Journal of Biochemistry & Cell Biology》發(fā)表的研究中，研究人員用反義嗎啉環(huán)寡核苷酸制備并表征了Gtpbp3刪除模型。斑馬魚gtpbp3有三個亞型，定位于線粒體。斑馬魚gtpbp3在不同胚胎階段和多個組織中表達。特別是，gtpbp3在斑馬魚卵巢和睪丸中的表達更豐富。

該研究所提供的數(shù)據(jù)表明，斑馬魚Gtpbp3是人類和酵母GTPBP3的一種結構和功能同系物。缺陷型Gtpbp3所引起的線粒體功能障礙，可能改變斑馬魚的胚胎發(fā)育。此外，線粒體疾病的這種斑馬魚模型為我們提供了獨特的機會，來研究缺陷的tRNA修飾、線粒體生物合成、以及線粒體疾病的病理生理學。

Leber氏遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）是最常見的線粒體疾病。線粒體修改器可修改LHON相關線粒體DNA突變的表型表達。7月17日在《Hum Mol Genet》發(fā)表的研究中，管敏鑫教授帶領的研究組證實，ND6 基因中的LHON易感性等位基因可調(diào)節(jié)LHON相關m.11778G?>?A突變的表型的表達。攜帶m.14502T?>?C和m.11778G?>?A突變的22個中國漢族譜系表現(xiàn)出更高的視神經(jīng)病變外顯率。這些研究結果對于LHON病理生理學，提供了新的見解LHON表現(xiàn)為原發(fā)和繼發(fā)性mtDNA突變之間的相互作用。

幾個線粒體tRNA突變已知與母系遺傳的糖尿病和耳聾（MIDD）相關。然而，這些tRNA突變的病理生理機制仍然鮮為人知。8月12日，管敏鑫教授研究組在《Journal of Biological Chemistry》發(fā)表的一項研究，在三個母系遺傳性糖尿病和耳聾的漢人家庭中，確定了新的線粒體tRNAGlu基因中的新型同質(zhì)14692A>G突變。m.14692A>G突變影響著tRNAGlu TΨC環(huán)55位置上一個高度保守的尿苷。該尿苷被修飾成假尿苷（Ψ55），它在這個tRNA的結構和功能中發(fā)揮重要的作用。這些研究結果可為MIDD的病理生理學提供新的見解，這種疾病主要表現(xiàn)為線粒體tRNAGlu的缺陷型核苷酸修飾。

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