线粒体基因组在重新编程时突变

线粒体基因组在重新编程时突变
该图像显示IPS细胞的线粒体基因组中的突变。信用:分子遗传学的MPI

诱导多能干细胞(IPS细胞)是真正有才华的多个任务者。它们几乎可以重现几乎所有细胞类型,从而为反对阿尔茨海默和帕金森等疾病的斗争提供了很大的希望。但是,似乎他们的使用并不完全没有风险:在对IPS细胞的身体细胞的重新编程中,疾病导致突变可以蠕变进入遗传物质。线粒体的基因组 - 细胞的蛋白质工厂 - 特别容易受到这种变化的影响。

柏林Max Planck分子遗传学研究所的研究人员发现了这种现象。科学家们遇到过在IPS细胞的线粒体基因组中。因为这种遗传突变会导致疾病,所以应在用于临床应用之前测试细胞的这种突变。

很多希望骑行诱导(IPS细胞)。因为它们可以为每个人单独生成,所以预计它们将能够开发不运行的量身定制的疗法触发排斥反应。IPS细胞还为药物筛查提供有希望的解决方案,因为研究人员可以从它们中产生不同的细胞类型,然后它们可以测试物质的效果。可以使用“细胞重编程”技术从成年体细胞产生IPS细胞。该方法不会提高任何道德问题,因为它不涉及胚胎的破坏。

然而,这些有前途的细胞也与某些风险相关。在身体细胞的重新编程期间也会出现致病突变。这在线粒体中特别容易受到遗传密码的变化。目前尚未调查根据重编程过程是否出现这种突变的问题。

涉及来自柏林Max Planck分子遗传学研究所的两组研究小组的合作研究研究现已在IPS细胞的线粒体基因组中进行了搜索。詹姆斯·阿德耶的研究小组最近发现线粒体在重新编程过程中恢复活力。与Bernd Timmermann的下一代测序组合作合作,Addaye的团队成功地表明存在于原始细胞中不存在的所有重编程细胞的线粒体基因组中存在遗传突变。在检查的各个IPS细胞之间突变的量显着变化。在所有情况下,所述变化并不涉及大规模重排,而是在遗传密码中进行单个字母的修改。

“线粒体基因组在重新编程期间经历随机重组,”詹姆斯·德茶岛解释说。“细胞系可以在携带疾病导致突变的过程中出现。遗传突变例如,可能负责各种代谢障碍,神经疾病,肿瘤和移植后排斥反应。因此,必须对这种突变进行临床用途的细胞系进行测试,“他补充道。

线粒体的原因之一是如此易受突变的影响在其处置中没有在细胞核中发现的巧妙分子修复机制。此外,自由基 - 特别是可以在细胞呼吸期间在细胞蛋白质工厂中引发突变的反应性分子。

对于他们的研究,科学家们从人体皮肤细胞(成纤维细胞)产生了IPS细胞。基于标准程序,它们使用病毒作为一种用于渗透某些调节基因进入皮肤细胞的载体。这些基因通常仅在胚胎中活跃,将细胞转化回少年状态。结果,它增加了分化为几乎所有在人体中发现的细胞类型的可能性,换句话说,它变得多能。


进一步探索

重编程的羊水细胞可以产生所有类型的体细胞

更多信息: DOI:10.1002 / Stew.683
引文:线粒体基因组在重新编程(2011,7月28日)中检索到2021年5月2日从//www.puressens.com/news/2011-07-mitochondrial-genome-mutates -reprogrammer.html
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