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線粒體測(cè)序技術(shù)幫助對(duì)個(gè)體患病風(fēng)險(xiǎn)的理解
閱讀：952 發(fā)布時(shí)間：2016-11-11線粒體是人類細(xì)胞將糖轉(zhuǎn)化成能量的重要工廠。西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們開發(fā)了一種新測(cè)序技術(shù)，可以幫助人們理解線粒體基因?qū)€(gè)體患病風(fēng)險(xiǎn)的影響，比如糖尿病、心臟病和癌癥。這項(xiàng)研究發(fā)表在近期的Nucleic Acids Research雜志上。
在年齡、體重和壞習(xí)慣(比如吸煙)相同的人中，有些會(huì)生病有些卻不會(huì)。研究者們一直對(duì)這一點(diǎn)感到迷惑，并嘗試通過(guò)飲食和核基因來(lái)確定個(gè)體的患病風(fēng)險(xiǎn)。但這樣的分析遺漏了線粒體基因(mtDNA)的差異，mtDNA遺傳自我們的母親，每個(gè)細(xì)胞都有這樣的DNA。
近年來(lái)研究表明，線粒體發(fā)生錯(cuò)誤會(huì)引起嚴(yán)重的疾病。然而由于mtDNA的異質(zhì)性很大，分析mtDNA變異對(duì)個(gè)體疾病風(fēng)險(xiǎn)的影響非常復(fù)雜。
這項(xiàng)研究展示了*可以準(zhǔn)確鑒定mtDNA異質(zhì)性的測(cè)序技術(shù)，Mseek。細(xì)胞里的mtDNA含量很少，過(guò)去這方面一直沒(méi)有什么進(jìn)展。人們意識(shí)到了mtDNA的異質(zhì)性，但卻無(wú)法再單細(xì)胞水平上建立決定性的理論。
“研究者們一直在尋找能夠準(zhǔn)確測(cè)序mtDNA的低成本方法，”西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的助理教授Ravi Sachidanandam博士說(shuō)。“現(xiàn)在我們做到了這一點(diǎn)。Mseek可以鑒定線粒體中的功能紊亂，使mtDNA成為了有用的生物學(xué)指標(biāo)。此外，人們還可以將mtDNA作為潛在的靶標(biāo)，治療癌癥和多種遺傳疾病。”
據(jù)Dr. Sachidanandam介紹，新測(cè)序技術(shù)達(dá)到了的靈敏性、特異性和測(cè)序深度，能夠得到高純度的mtDNA，檢測(cè)不同版本的mtDNA或mtDNA變體。
Mseek主要是利用酶清除細(xì)胞核DNA，只留下線粒體DNA進(jìn)行測(cè)序。研究人員將Mseek用于多個(gè)細(xì)胞系，鑒定了不同細(xì)胞樣本中的mtDNA“指紋”。他們還通過(guò)追蹤mtDNA變體發(fā)現(xiàn)，mtDNA異質(zhì)性在單細(xì)胞水平上是穩(wěn)定維持的。
“我們?cè)?jīng)推測(cè)，異質(zhì)性可以通過(guò)細(xì)胞間的mtDNA交換穩(wěn)定下來(lái)，”Sachidanandam說(shuō)。“結(jié)果顯示，mtDNA交換的確可行，異質(zhì)性能夠通過(guò)這一機(jī)制維持穩(wěn)定。這一技術(shù)為人們提供了一個(gè)新平臺(tái)，可以研究正常和疾病狀態(tài)下mtDNA異質(zhì)性特征。未來(lái)也許可以利用交換機(jī)制進(jìn)行治療，將壞mtDNA換成好mtDNA。”