线粒体遗传学问题的潜在根源

　　

安达卢西亚分子生物学和再生医学中心（CABIMER）的一组研究人员，揭示了消除线粒体中积累的任何过量缺陷产物的重要性，因为其存在会导致线粒体不稳定和线粒体基因组信息丢失。这项研究可以为理解某些人类疾病的分子机制提供新的途径，这些疾病源于线粒体功能不良，因此，可以开发出针对这些疾病的治疗方法。

这项工作由Sonia Silva和Lola P. Caminero医生领导，在塞维利亚大学遗传学教授兼CABIMER主任Andrés Aguilera的指导下进行。研究成果发表在美国科学院出版的著名杂志PNAS上。

线粒体是细胞内的细胞器，它们有自己的基因组。它们通利用进入细胞的氧气呼吸，分解糖并产生能量。它们还使许多与铁硫蛋白一样重要的蛋白质发挥不同功能，这些功能对于DNA代谢是至关重要的，如复制和修复DNA。

线粒体信息和线粒体的丢失会导致细胞代谢缺陷。除了丧失生产细胞所需能量的能力外，线粒体信息的丢失还可能导致氧自由基的增加，氧自由基攻击和损害遗传物质或导致铁硫蛋白生产缺陷。所有这些都会导致不正确的细胞功能，最终导致细胞死亡。

研究表明，由两种蛋白质组成的复合物降解体（ degradasome）负责消除线粒体中产生的缺陷RNA，对维持线粒体基因组完整性至关重要。如果降解体蛋白不活跃，RNA在线粒体中积累并形成异常结构，称为DNA-RNA杂合体，这是非常有害的，因为当其过量时，它们会阻碍线粒体DNA复制。结果是，随着细胞分裂，它们会失去线粒体DNA，从而损害线粒体和细胞功能。

除了对这一发现本身十分有趣之外，这项研究还可以为理解某些线粒体疾病的分子机制提供新的方法，并帮助开发出针对不同人类疾病的治疗方法，这些疾病往往是因为线粒体功能不良引发的。尽管它们可能由于线粒体蛋白质缺陷而发生，但也与线粒体遗传物质和线粒体物质的丢失有关。总之，降解体在清除有缺陷的RNA时，可以使健康的线粒体在细胞中繁殖，从而预防可能的线粒体疾病。

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原文检索：Human mitochondrial degradosome prevents harmful mitochondrial R loops and mitochondrial genome instability

（生物通：伍松）