Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Urutan DNA pertama dari mitokondria tunggal

Anonim

Jujukan DNA antara mitokondria dalam sel tunggal sangat jauh berbeza, dijumpai penyelidik di Perelman School of Medicine di University of Pennsylvania. Pengetahuan ini akan membantu untuk menerangkan mekanisme asas banyak gangguan yang bermula dengan mutasi yang terkumpul dalam mitokondria individu dan memberikan petunjuk tentang bagaimana pesakit mungkin bertindak balas terhadap terapi tertentu. Penemuan ini diterbitkan dalam Laporan Sel minggu ini.

iklan


Mitokondria, komponen sel yang mempunyai DNA mereka sendiri (mtDNA), menghasilkan tenaga untuk badan, antara fungsi lain. Satu mitokondria boleh mengandungi 10 atau lebih genom berbeza dengan ratusan hingga ribuan mitokondria individu yang tinggal di setiap sel. Sejumlah penyakit mitokondria timbul daripada mutasi yang terkumpul di mtDNA. Sebagai contoh, mutasi ini didapati dalam kolorektal, ovari, payudara, pundi kencing, buah pinggang, paru-paru, dan tumor pankreas.

Menggunakan kaedah yang dikembangkan di makmal penulis senior James Eberwine, PhD, seorang profesor Sistem Farmakologi dan Terapi Translasi, penyiasat mengeluarkan satu mitokondria tunggal dan kemudian mengeluarkan mtDNAnya. Mereka membandingkan mutasi yang terdapat dalam mitokondria tunggal dalam tetikus dan neuron manusia individu dan mendapati bahawa sel tikus mempunyai mutasi yang terkumpul berbanding sel manusia. Disebabkan oleh penemuan ini bahawa mutasi berkumpul pada kadar yang berbeza dalam tikus berbanding manusia, Eberwine menyatakan bahawa satu yang penting mengambil dari kajian ini adalah untuk memastikan bahawa penyakit mitokondria atau terapeutik berpotensi dalam sel-sel diperiksa dalam model di mana mutasi selari yang berlaku pada manusia .

Proses mtDNA mutasi yang terakru sepanjang hayat kemungkinan besar berlaku agak berbeza dalam setiap orang. Kajian ini membincangkan persamaan dan perbezaan dalam mtDNA diskret dalam sel yang sama dan juga antara jenis sel seperti neuron dan astrocytes dalam otak. "Dengan melihat mitochondrion tunggal dan membandingkan dinamik mutasi antara mitokondria, kita dapat mengukur risiko untuk mencapai ambang penyakit yang dikaitkan dengan peningkatan jumlah mutasi mitokondria." Sebagai contoh, data ini boleh meningkatkan diagnosis untuk penyakit neurologi, yang berpotensi membolehkan doktor mengesan sel-sel yang boleh menjadi sakit atau menunjuk kepada pesakit yang mungkin dapat mengembangkan keadaan tertentu. Ini terutamanya bagi keadaan yang lebih sering menyerang warga tua di mana mutasi mtDNA didapati berkumpul dengan usia.

Di masa depan, para penyelidik bercadang untuk menggunakan pengetahuan ini untuk mencari cara untuk memperlahankan kadar mtDNA pengumpulan mutasi dengan harapan untuk menghentikan perkembangan penyakit. "Pelan ini lokasi dan bilangan mutasi dalam DNA mitokondria dan seluruh mitokondria sel adalah di mana kita perlu bermula, " kata Eberwine.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Sekolah Perubatan Universiti Pennsylvania . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Jacqueline Morris, Young-Ji Na, Hua Zhu, Jae-Hee Lee, Hoa Giang, Alexandra V. Ulyanova, Gordon H. Baltuch, Steven Brem, H. Isaac Chen, David K. Kung, Timothy H. Lucas, Donald M. O'Rourke, John A. Wolf, M. Sean Grady, Jai-Yoon Sul, Junhyong Kim, James Eberwine. Meresap dalam-Mitochondrion Single-Nucleotide Variant Heteroplasmy seperti yang Terungkap oleh Sequencing Single-Mitokondria . Laporan Sel, 2017; 21 (10): 2706 DOI: 10.1016 / j.celrep.2017.11.031