清華千人計劃專家Nature子刊發(fā)表新成果：消失的父本線粒體

2016年09月05日訊 絕大多數(shù)真核生物只從母本那里遺傳線粒體。秀麗隱桿線蟲的自噬程序?qū)τ诟副揪€粒體清除（PME）非常關(guān)鍵，但人們還不清楚父本線粒體是如何被選擇性降解的。

清華大學(xué)和香港中文大學(xué)的研究人員九月一日在Nature Communications雜志上發(fā)表文章，在秀麗隱桿線蟲中揭示了父本線粒體清除（PME）的動力學(xué)和特異性。文章的通論作者是清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的薛定（Ding Xue）教授和香港中文大學(xué)的姜秉昊（Byung-Ho Kang）副教授。

研究人員發(fā)現(xiàn)，線粒體動態(tài)對PME有很大的影響。父本線粒體的分裂缺陷會減慢PME，而融合缺陷會加快PME。與此相反的是，母本線粒體的融合缺陷會使PME延緩。這種延緩能被母本線粒體的分裂缺陷逆轉(zhuǎn)，用寡霉素（Oligomycin）提高母本線粒體的膜電位也可以起到這樣的效果。

研究表明，當(dāng)母本線粒體不能正常融合的時候，它們所占的比例就會減少。在這種情況下，母本線粒體會與父本線粒體競爭自噬機(jī)制，從而延緩PME。研究人員指出，線粒體動態(tài)在PME的動力學(xué)和特異性調(diào)控中起到了關(guān)鍵作用。

今年6月薛定和姜秉昊曾在Science雜志上發(fā)表文章，揭示了線粒體僅通過母親卵子（而非父親精子）傳給后代的機(jī)制，為這種神秘的生物學(xué)現(xiàn)象提供了新的見解。這項研究顯示，如果發(fā)育過程中父系線粒體存在的時間過長，胚胎就會面臨更大的致死風(fēng)險。

父本的線粒體究竟上哪去了呢？Weizmann研究所的Dr. Eli Arama領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，雌性果蠅的卵細(xì)胞會生成一種特殊的囊泡，在受精時這種囊泡會活躍地搜尋和摧毀父本的線粒體。這項研究發(fā)表在Cell旗下的Development Cell雜志上。

胚胎只從母親那里遺傳線粒體，從父親那里獲取中心粒。上世紀(jì)三十年代以來，卵母細(xì)胞丟失中心粒的現(xiàn)象一直是個謎。葡萄牙IGC的研究團(tuán)隊現(xiàn)在終于揭示了其中的關(guān)鍵機(jī)制，這項研究于五月二十六日發(fā)表在Science雜志上。中心粒是負(fù)責(zé)細(xì)胞分裂和鞭毛運(yùn)動的重要細(xì)胞結(jié)構(gòu)。研究人員發(fā)現(xiàn)，中心粒一般具有保護(hù)性的外衣。卵母細(xì)胞丟失了這種外衣，結(jié)果導(dǎo)致中心粒的消失。如果卵母細(xì)胞的中心粒不消失，母體就會發(fā)生不孕。

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