from AASJ
ミトコンドリアは、母方の遺伝子のみを受け継ぎ、父方のミトコンドリアは子孫に伝わらないという事実は広く知られていますが、その理由はよく理解されていませんでした。過去には、精子にはミトコンドリアが存在するものの、ミトコンドリアのDNAが欠損しているという研究結果がありましたが、その後はあまり追求されていませんでした。最近では、ミトコンドリアがマイトファジーと呼ばれる過程で破壊されるという説もありますが、まだ確定的な結論は出ていません。
しかし、米国のトーマスジェファーソン大学からの最新の研究では、精子のミトコンドリアにはミトコンドリアDNAが存在しないという説を支持するメカニズムを提案しています。この研究では、単一の精子のミトコンドリアDNAを調べた結果、ミトコンドリアDNAの量はバラつきがありますが、実際にはミトコンドリアごとに正常なDNAの量の14％しか存在しないことが確認されました。
つまり、精子のミトコンドリアは卵子に入っても、独自に分裂する能力がないため、遺伝することはありません。実際、ミトコンドリアの複製に必要なDNA複製酵素や転写のエロンゲーション因子は見つかりませんでした。また、この欠損は、未熟な精母細胞から精細胞への分化の過程で起こることもわかりました。
この研究では、精子のミトコンドリアに移行できない原因として、ミトコンドリア内で転写を調節するTFAM分子の存在が関与していることが明らかにされました。精子では、転写後のRNAが異常に長くなり、TFAMが正常にミトコンドリア内に移行できないことが原因とされています。
この最新の研究により、ミトコンドリアが母方からのみ遺伝する理由が初めて明らかにされました。ただし、すべての生物が同じメカニズムを使用しているかどうかはわかりません。今後、他の動物と比較することで、ミトコンドリアの母方遺伝の起源を理解することができるでしょう。
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