Science：受精后父系線粒體去哪兒了？
日期：2011-10-20 09:10:08
精子與卵細胞結合后，精子的線粒體也進入了卵細胞，但是為什么研究證明線粒體基因組遺傳是來自母系的遺傳呢，父系的線粒體去哪兒了呢？近期來自日本群馬大學分子與細胞調控研究院的兩位研究人員發表了題為“Degradation of Paternal Mitochondria by Fertilization-Triggered Autophagy in C. elegans Embryos”的文章，發現這其中的原因原來在于細胞自噬，研究人員提出，來自精子的線粒體在受精后不久就被膜包裹起來，再由酶消化，因此只有卵細胞的線粒體保留下來。這一研究成果公布在Science雜志上。
大多數真核生物細胞都存在線粒體，這一主導能量供應的細胞器也有自己的基因組，能夠進行復制，轉錄和蛋白合成，這一遺傳系統不僅與一些疾病，比如帕金森癥，神經肌肉變性疾病等有關，而且會影響細胞核遺傳體系。但是為什么父系和母系同樣有線粒體遺傳信息，卻只有母系的信息得以遺傳呢？
之前科學家們曾經認為精子與卵細胞結合，受精過程中只有精子頭部（不含線粒體）進入卵細胞，因此精子中的線粒體遺傳信息未能遺傳下來，但是1996年的研究卻證明精子線粒體也能進入，那么這些進入的線粒體去哪兒了呢？
在這篇文章中，研究人員以模式動物：線蟲為研究對象，將線蟲精子中的父系線粒體進行染色標記，然后觀察受精后的情況，結果他們發現，來自精子的線粒體在受精后不久就被細胞自噬作用給吞噬了，而且研究人員還通過自噬缺陷型線蟲進行了進一步驗證，他們發現細胞自噬缺陷的受精卵中，父系線粒體和所攜帶的基因組能被遺傳給幼蟲。
這些研究數據都證明了自噬作用在父系線粒體消失過程中的重要作用，而且這種自噬作用是由受精過程誘發的，但是為何在受精過程中，受精卵會選擇吞噬父系的線粒體，還并不清楚，研究人員推測這可能與能源利用有關。
這項研究有助于科學家們更加深入的了解受精過程，以及遺傳信息的分配，而且如上文所述，線粒體基因組與一些疾病，比如帕金森癥，神經肌肉變性疾病等有關，因此這項研究也有助于了解這些疾病的病理和治療。
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