DNA میتوکندری می تواند از پدر نیز به ارث برسد، و نه فقط از مادر!

 | تاریخ ارسال: ۱۳۹۸/۱/۳۱ | 

تهیه­ کننده: کمیته علمی پاتولوژی مولکولی و سیتوژنتیک انجمن علمی آسیب شناسی ایران


در یوکاریوتها DNA در دو ارگان هسته و سیتوپلاسم وجود دارد. سلول تخمک انسان دارای 100 هزار کپی از DNA‌ میتوکندری (mtDNA) است، در حالیکه اسپرم تنها دارای 100 کپی از آن می­باشد. نظریه ­های اولیه بیان می­کردند که مقدار کم mtDNA پدری در مقدار زیاد mtDNA مادری در تخمک بارورشده رقیق ­شده ولی باقی می­ماند ولی نظریه ­های بعدی نشان دادند که mtDNA پدری بلافاصله پس از لقاح از بین می­رود.
در افراد سالم نسخه­های mtDNA در سلول مشابه یکدیگرند. اما در افرادی که دارای بیماریهای ناشی از جهش میتوکندریایی هستند به طور همزمان mtDNA طبیعی و جهش­ یافته در یک سلول وجود دارد (هتروپلاسمی). شدت بیماری به مقدار mtDNA جهش­ یافته موجود در سلول بستگی دارد که این مقدار به نوبه خود با مقدار mtDNA مادر در هنگام امبریوژنز مشخص می شود.




Lou و همکارانش سه خانواده با هتروپلاسمی در mtDNA یافتند  ، که با توارث از طریق مادر قابل توجیه نبود. داستان از آنجا شروع شد که پسری با بیماری میتوکندریایی در  توالی­یابی mtDNA هیچگونه جهشی که با بیماری مرتبط باشد را نشان نداد ولی آنالیز آنها وجود هتروپلاسمی شدید را آشکار کرد و جالب اینکه این الگوی غیر عادی (وجود هتروپلاسمی بدون جهش بیماری­زا در mtDNA) در مادر و دو خواهر سالم او نیز وجود داشت. محققین برای بررسی این الگوی مبهم mtDNA پدربزرگ و مادربزرگ مادری پسر را بررسی کردند و به این نتیجه غیر منتظره رسیدند که هتروپلاسمی مجود در پسر ناشی از ترکیب mtDNA مادربزرگ و پدربزرگ، و نه فقط مادربزرگ، او است (شکل ۱. پسر در آخرین نسل دارای هاشور قرمز و زرد است که نشان­دهنده هتروپلاسمی با دو نوع mtDNA می­باشد. این الگو در مادر او نیز وجود دارد. همانگونه که مشاهده می­شود، مادر هاشور زرد را از پدر خود و قرمز را از مادر خود گرفته است). چنین سناریویی قبلا هم در یک بیمار مبتلا به بیماری میتوکندریایی مشاهده شده بود. در مجموع این گزارشها زمینه توارث mtDNA از هر دو والد در انسان را فراهم کردند.
با وجود این مطالعات چرا mtDNA پدری هنوز کشف­نشده باقی مانده است؟ Luo و همکارانش پیشنهاد می­کنند که هتروپلاسمی معمولا در بررسی­های تشخیصی وقتی که جهش بیماریزایی وجود نداشته باشد، نادیده گرفته می­شود. هرچند این در عصر تکنیکهای توالی­یابی عمیق (deep sequencing) چندان توجیه خوبی نیست ولی بر لزوم دقت و ارزیابی مجدد در تفسیر توالی­ یابی ­های mtDNA‌ تاکید می­کند.
اگر مشارکت پدری در انتقال mtDNA بیشتر از چیزی باشد که تاکنون توضیح داده شده، این موضوع می­تواند همچنین روی بحثهای تکاملی انسان نیز اثر بگذارد، چرا که ارزیابی های تکاملی اکثرا بر روی mtDNA و با فرض توارث صرف آن از سمت مادر انجام شده­اند.
اگرچه Luo و همکارانش توارث دو والدی و وجود هتروپلاسمی را در بیمار نشان دادند ولی ارتباط سببی اینها با بیماری فرد ثابت نشده است. در حقیقت این اطمینان وجود ندارد که فرد بیمار قطعا دچار بیماری میتوکندریایی  باشد چون بررسی کافی برای تشخیص گزارش نشده و به ارزیابی های بیشتری نیاز است تا بیماریهای ارثی میتوکندریایی منتقله از طریق پدر و اثرات چنین هتروپلاسمی روی آنها نشان داده شوند.


 
منبع:
Nature 565, 296-297 (2019), doi: 10.1038/d41586-019-00093-1



CAPTCHA code
کلیدواژه ها: وراثت | میتوکندری | DNA |


دفعات مشاهده: 119 بار   |   دفعات چاپ: 2 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به انجمن علمی آسیب شناسی ایران می باشد.           برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق