Митохондриальная ДНК может передаваться от отцов — что это значит для генетики?
Новое исследование, опубликованное в PNAS, доказало, что митохондрии — "энергостанции" клеток — могут наследоваться от обоих родителей, а не только от матери, как долгое время считалось в классической биологии.
Ключевое открытие
Учёные обнаружили, что в трёх неродственных семьях митохондрии из спермы отца передавались детям на протяжении нескольких поколений. Это опровергает фундаментальный постулат о наследовании митохондриальной ДНК (мтДНК) исключительно по материнской линии.
Как это происходит?
При оплодотворении ДНК отца попадает в яйцеклетку, но митохондрии спермы обычно не проникают или уничтожаются специальными механизмами. Новое исследование показало, что в редких случаях отцовские митохондрии могут избежать разрушения, а их ДНК может даже копироваться активнее, чем материнская, при развитии эмбриона.
Значение для медицины
Открытие даёт новые возможности для лечения митохондриальных заболеваний, таких как:
- Синдром MELAS — начинается в детстве, вызывает судороги и деменцию.
- Синдром Кернса-Сейра — приводит к проблемам со зрением и слухом.
Понимание механизмов наследования мтДНК может помочь разработать терапию, например, стимулируя размножение здоровых митохондрий в ущерб дефектным в оплодотворённой яйцеклетке.
Влияние на эволюционные исследования
Ранее изучение мтДНК было ключевым инструментом для:
- Отслеживания миграции популяций.
- Идентификации "митохондриальной Евы" — общей женской предки для всех людей.
Эти выводы основывались на предположении о строго материнском наследовании. Новые данные, учитывая их редкость, пока не меняют картину радикально, но если передача мтДНК от отцов окажется более распространённой, модели человеческой миграции могут потребовать пересмотра.
Этический контекст
Любое лечение, затрагивающее наследуемую мтДНК, будет спорным. Существующий метод — перенос ядра оплодотворённой яйцеклетки в донорскую яйцеклетку со здоровыми митохондриями (рождение "детей от трёх родителей") — разрешён не во всех странах. Манипуляции с митохондриями родителей могут стать альтернативой.