姚永刚权威杂志介绍线粒体DNA突变界定新方法

　　

线粒体的遗传信息通过DNA从母体传递给子代，如果母体线粒体DNA发生突变，子代线粒体DNA就继承这一突变，这就可能导致某些遗传性线粒体相关疾病的发生，比如说，肌无力，糖尿病，中风，心肌梗塞或是癫痫。几乎所有的与线粒体相关的疾病都是由于线粒体DNA突变所导致，患者细胞里存在有正常和突变的DNA混合物。在大部分的病例里，线粒体DNA突变会导致严重的疾病。

昆明动物所"****"引进的姚永刚研究员与德国、西班牙和英国的研究者合作,通过大量检索相关文献报道的“新的突变”和人为设定的线粒体DNA区段中各个位点的突变情况进行分析后发现,单纯采用MITOMAP数据库来确定新突变存在很大的问题。他们在研究中，采用系统发育分析方法，对近期报道的一个突变的致病性进行重新分析和评估，并细致阐述了数据的分析过程。同时以此为例纠正了以往研究者仅对MITOMAP数据库进行突变的查询，以及研究者未认识到现有的一些数据库的不足。研究工作近期在线发表于国际知名刊物《Human Mutation》上(2007年影响因子6.273 )，并得到同行的高度评价。

以往由于种种人为的原因，尤其是未认识到现有的一些数据库的不足，研究者往往仅对MITOMAP数据库进行突变的查新，片面的方式导致了越来越多“新的mtDNA突变”被报道，而事实上该突变很可能早在数年或数10年前就已经被发现。

为避免在以后的研究中继续出现类似错误，他们建议从以下三个方面对“新发现的”线粒体DNA突变进行确证：1） 充分查询现有专业数据库如MITOMAP、mtDB等；2）应用互联网搜索引擎检索相关突变和文献信息；3）结合报道的数据，对发现的突变进行系统发育进化分析，评估其致病的可能性。

由于线粒体DNA编码的基因和核基因存在互作效应，且翻译密码子存在差异，如何有效界定线粒体DNA突变是否具有致病性是一个难题。此项研究，将对病人的线粒体全基因组分析和检测突变的数据库查询等起到重要作用。

该研究工作近期在线发表于国际知名刊物《人类突变》（Human Mutation）（2007年影响因子6.273）。在审稿过程中受到国际同行的高度评价，认为“This is a very instructive paper, which addresses a major problem that at the moment is generally restricted to mtDNA studies, but unfortunately could easily become an undesired feature of nuclear DNA studies too”。

附：线粒体病简介
粒体病是一组因线粒体DNA缺失或突变而致氧化磷酸化及能量供应异常的疾病。
 
粒体病可由核基因缺陷或线粒体基因缺陷造成，因此这类疾病可有多种遗传模式，如母系遗传、孟德尔遗传，或者两者均有。 首先，线粒体病表型多样且可相互重叠。同样的mtDNA突变可以产生不同的表现型，不同的mtDNA突变可以产生相似的表现型。 第二，除少数线粒体病仅影响单一器官外，绝大多数可影响多器官系统。线粒体呼吸链是有氧代谢必需的和最终的通路，因而往往那些依赖于有氧代谢的组织和器官如心、脑和肌肉最先受累，而且症状突出。 第三，任何年龄都可发生线粒体病。一般来说，由nDNA异常所致者发病于幼年时期，由mtDNA异常所致者则发病于童年和成年以后。 第四，许多病人表现为一系列临床症状，属于一类分散的临床征候群，其常见的临床表现包括眼睑下垂、外眼肌麻痹、近端肌病、运动不耐受、心肌病、感觉神经性耳聋、视神经萎缩、色素性视网膜病、糖尿病、痉挛或惊厥、痴呆、偏头痛、类卒中样发作、舞蹈症和痴呆等。第五，在许多病例中母系病史可强烈提示线粒体病。
 
线粒体病 1962 年， Lufe 等发现一位年轻的瑞典妇女伴有异常增高的基础代谢率，同时伴有线粒 体结构的异常和氧化磷酸化功能的异常。这是人类首次认识线粒体与人类疾病的发生有关。 1981 年，完成了人类线粒体基因组 (mitochondrial genome) 的序列测定。直到 1988 年， Wallen 等报道了首例由线粒体 DNA(mtDNA) 突变引起的人类疾病，明确了 mtDNA 突变可引起人类疾病。其后的 10 年 中，这一研究领域进展迅速，现已发现 50 多种 mtDNA 点突变和 100 多种 mtDNA 重排与人类疾病相关联。有关人类线粒体病分类及主要 mtDNA 突变类型见下表。国内已有不少线粒体病的报道。有关线粒体病的发病率国内外尚缺乏统计资料。

（生物通 综合）