在发现DNA双螺旋的十年后,Magrit和Sylvan Nass发现线粒体具有自己的双链DNA(线粒体DNA,mtDNA),其结构与核DNA的差异[1]。目前,已经确定,长度为16,659 bp的人类圆形mtDNA编码37个基因,这对于细胞氧化磷酸化(OXPHOS)和稳定的能量产生至关重要[2,3]。高度紧凑的mtDNA具有与核基因组不同的许多特征[4],其中一些特征导致mtDNA的独特遗传漂移。线粒体基因组的传播严格是母体。单亲遗传是在大鼠[5]和小鼠[6]中首次显示的,然后在人类中确认[7]。尽管有几项研究辩论了两种族裔mtDNA的遗传[8-11],但这种情况似乎非常罕见,并且它们的机制在很大程度上尚不清楚。其次,线粒体基因组以多个副本存在。一个SO-MATIC细胞含有约10 3 –10 4分子mtDNA [12,13]。最常见的是,一个细胞只有一种类型的线粒体基因组。这种情况 - hom质 - 通常会在mtDNA的所有等位基因膨胀时发生。但是,考虑到与核DNA相比的mtDNA突变率的增加,mtDNA的有缺陷拷贝可以与细胞中的野生型等位基因共存[14-17]。这种现象称为异质是线粒体基因组的特异性。多细胞生物中的不同细胞可能具有多种mtDNA物种。这种异质性可能在不同的发展阶段发生,并朝着不可限制的方向进行。更重要的是,异质的水平可能在一个人的器官之间以及一个单个家族中的个体之间在同一组织或器官的细胞之间变化[18]。定义异质质的原因,动力学和驱动力将提供有关许多线粒体疾病的遗传和进展的见解,在人群中,其流行率约为1:4300 [19]。
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