新西蘭馬拉格漢研究中心的邁克·貝里奇教授（Mike Berridge）領(lǐng)導(dǎo)的小組是世界上*個(gè)發(fā)現(xiàn)線粒體DNA能在動(dòng)物腫瘤細(xì)胞間移動(dòng)的團(tuán)隊(duì)。他們的文章上周發(fā)表在《細(xì)胞》雜志的子刊《細(xì)胞-代謝》（Cell Metabolism）上。

“在除復(fù)制過程以外的時(shí)間里，高等生物的基因通常被認(rèn)為是受限在胞內(nèi)的。我們的發(fā)現(xiàn)顛覆了這一學(xué)說。事實(shí)上，線粒體基因在不同細(xì)胞之間的傳遞可能是一個(gè)普遍的生物現(xiàn)象。"貝里奇教授說，這項(xiàng)具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)會(huì)打開一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。

缺陷的線粒體DNA是接近200種疾病的病因，并且還與更多其他疾病有所關(guān)聯(lián)。貝里奇的這項(xiàng)研究為理解包括癌癥在內(nèi)的人類疾病奠定了重要基礎(chǔ)。這還可能開創(chuàng)一個(gè)合成線粒體DNA的新領(lǐng)域，用個(gè)人化的線粒體DNA替換缺陷基因。

在除去了線粒體DNA的乳腺癌和黑色素瘤小鼠模型中，腫瘤組織會(huì)從周圍正常組織中獲取替代DNA。在得到新的DNA后，癌細(xì)胞便會(huì)繼續(xù)形成腫瘤塊擴(kuò)散到身體其他部位。雖然其他研究小組此前在實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了線粒體DNA能在細(xì)胞間移動(dòng)，但是馬拉格漢這個(gè)小組是*個(gè)在腫瘤動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)這個(gè)傳遞的。

貝里奇教授說，要不是他的研究組同事譚安（音譯）有超凡的耐心，他們也不可能有這個(gè)發(fā)現(xiàn)。“大家普遍認(rèn)為腫瘤細(xì)胞沒有線粒體DNA就不會(huì)再生長(zhǎng)，正常人做該實(shí)驗(yàn)通常都在進(jìn)行一周后就會(huì)停止——那時(shí)還不會(huì)觀察到這種現(xiàn)象。但是譚持續(xù)監(jiān)測(cè)了它們不止一個(gè)月，zui終看到了腫瘤開始繼續(xù)生長(zhǎng)。"

該小組面臨的下一個(gè)挑戰(zhàn)是找到這個(gè)現(xiàn)象是如何實(shí)現(xiàn)的?！耙婚_始，我們以為是細(xì)胞學(xué)會(huì)了在不需要線粒體DNA的情況下生長(zhǎng)。但是當(dāng)我們?cè)谝淮螘?huì)議上報(bào)告了這項(xiàng)研究后，一個(gè)科學(xué)家問我們有沒有檢測(cè)生長(zhǎng)的細(xì)胞是否含有線粒體DNA。我們當(dāng)時(shí)還沒有檢測(cè)。"

隨后，一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了線粒體DNA的存在。他們和上的合作者們進(jìn)行了大規(guī)模的分子、生化和蛋白質(zhì)的分析，證明這些線粒體DNA事實(shí)上是從非腫瘤組織中獲取的。他們還的基因測(cè)序技術(shù)證實(shí)，腫瘤細(xì)胞新獲取的線粒體DNA和腫瘤中原有的不一致，但和周圍的非腫瘤細(xì)胞中的線粒體DNA相同。

“在身體中這似乎是一個(gè)基礎(chǔ)的生理機(jī)制，因?yàn)槿鄙傺芯抗ぞ?，之前從未有人發(fā)現(xiàn)。這個(gè)新現(xiàn)象對(duì)腫瘤形成是否重要尚不清楚，但是我們對(duì)繼續(xù)研究這種傳遞是否廣泛地在全身發(fā)生很感興趣。初步的證據(jù)顯示，它可能在大腦中普遍發(fā)生?！?/p>

每個(gè)線粒體內(nèi)都有很多線粒體DNA拷貝，它們是小型的環(huán)狀DNA，與細(xì)菌基因組類似。這些DNA編碼著在線粒體機(jī)器中的關(guān)鍵蛋白，這些蛋白將來自食物的能量轉(zhuǎn)換成某種化學(xué)能——這些能量對(duì)于大腦和肌肉的功能尤其重要。

核DNA編碼人的基本遺傳指令，包括諸如一個(gè)人的頭發(fā)顏色、身高和性別這樣的特征。線粒體DNA與核DNA無關(guān)，它們只遺傳自母親——利用這個(gè)特點(diǎn)，科學(xué)家得以追溯六七萬年前生活在非洲的，所有現(xiàn)代人的共同祖先。

原文檢索：

 Mitochondrial Genome Acquisition Restores Respiratory Function and Tumorigenic Potential of Cancer Cells without Mitochondrial DNA. Cell Metabolism. January 2015; DOI: 10.101/j.cmet.2014.12.003