线粒体测序新技术，准确鉴定mtDNA差异

医疗健康 2015-03-06 13:35 来源：生物通

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线粒体是人类细胞将糖转化成能量的重要工厂。西奈山伊坎医学院的科学家们开发了一种新测序技术，可以帮助人们理解线粒体基因对个体患病风险的影响，比如糖尿病、心脏病和癌症。这项研究发表在近期的Nucleic Acids Research杂志上。

在年龄、体重和坏习惯（比如吸烟）相同的人中，有些会生病有些却不会。研究者们一直对这一点感到迷惑，并尝试通过饮食和核基因来确定个体的患病风险。但这样的分析遗漏了线粒体基因（mtDNA）的差异，mtDNA遗传自我们的母亲，每个细胞都有这样的DNA。

近年来研究表明，线粒体发生错误会引起严重的疾病。然而由于mtDNA的异质性很大，分析mtDNA变异对个体疾病风险的影响非常复杂。

这项研究展示了首个可以准确鉴定mtDNA异质性的测序技术，Mseek。细胞里的mtDNA含量很少，过去这方面一直没有什么进展。人们意识到了mtDNA的异质性，但却无法再单细胞水平上建立决定性的理论。

“研究者们一直在寻找能够准确测序mtDNA的低成本方法，”西奈山伊坎医学院的助理教授Ravi Sachidanandam博士说。“现在我们做到了这一点。Mseek可以鉴定线粒体中的功能紊乱，使mtDNA成为了有用的生物学指标。此外，人们还可以将mtDNA作为潜在的靶标，治疗癌症和多种遗传疾病。”

据Dr. Sachidanandam介绍，新测序技术达到了空前的灵敏性、特异性和测序深度，能够得到高纯度的mtDNA，检测不同版本的mtDNA或mtDNA变体。

Mseek主要是利用酶清除细胞核DNA，只留下线粒体DNA进行测序。研究人员将Mseek用于多个细胞系，鉴定了不同细胞样本中的mtDNA“指纹”。他们还通过追踪mtDNA变体发现，mtDNA异质性在单细胞水平上是稳定维持的。

“我们曾经推测，异质性可以通过细胞间的mtDNA交换稳定下来，”Sachidanandam说。“结果显示，mtDNA交换的确可行，异质性能够通过这一机制维持稳定。这一技术为人们提供了一个新平台，可以研究正常和疾病状态下mtDNA异质性特征。未来也许可以利用交换机制进行治疗，将坏mtDNA换成好mtDNA。

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