细胞厂房测序技术可以更深入地观察遗传性疾病的风险

西奈山伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)进行的一项研究表明，一种新的测序技术可能会更清楚地揭示线粒体中的基因是如何影响每个人患糖尿病、心脏病和癌症的遗传风险的。线粒体是将人类细胞中的糖转化为能量的“发电站”核酸研究．

这个强大的新工具可能会帮助研究人员更好地解释，尽管年龄和体重相同，或者有同样的坏习惯(如吸烟)，为什么有些人会生病，而有些人不会。长期以来，研究人员一直试图通过观察父母双方遗传的饮食和核基因变异来确定这些风险。这些分析忽略了线粒体基因(mtDNA)的差异，线粒体基因是每个细胞中的第二种DNA，我们从母亲那里遗传而来。

近年来的研究表明，线粒体能量产生的失误可能导致几种疾病。确定mtDNA变异对一个人的疾病风险的贡献是复杂的异质性，其中DNA在不同的组线粒体在许多细胞中，随着时间的推移会随机改变，导致DNA代码略有不同，因此风险的遗传成分也有所不同。

西奈山医学院的研究开发了名为Mseek的测序技术，该技术首次帮助准确识别一个人mtDNA中的异质性。过去在这方面的努力受到了每个细胞中非常少量mtDNA的阻碍。研究记录了异质性，但没有一项研究在单细胞水平上确定了它。

西奈山伊坎医学院肿瘤科学助理教授Ravi Sachidanandam博士说:“研究人员一直在努力以一种经济有效的方式准确地对mtDNA进行测序。”“我们开发的技术将使我们能够识别线粒体内的功能障碍，并使mtDNA成为有用的生物标志物，以及癌症和许多遗传性疾病的潜在治疗靶点。”

Sachidanandam博士说，这项新技术显示出前所未有的敏感性、特异性和测序深度。它也有能力产生高纯度的mtDNA，并检测不同版本的mtDNA代码或变体。

Mseek技术使用酶通过删除核DNA来纯化线粒体DNA，留下待测序的纯线粒体DNA。通过将Mseek应用于几个细胞系，研究人员在每个细胞样本中识别出mtDNA“指纹”。此外，他们通过追踪mtDNA变异，确定了在多次分裂中，异质性稳定地维持在单细胞水平。

Sachidanandam说:“我们假设mtDNA的细胞间交换可以稳定异质性。”“我们的研究结果表明，mtDNA的交换是可能的，而且可以通过这种机制稳定地保持异质性。这项技术可以为研究正常和患病状态下的异质性特征提供一个新的平台，在未来，这种交换机制可以作为一种治疗方法，针对坏的mtDNA，并将其与好的mtDNA交换。”

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