Science發表超深度線粒體RNA測序

　　蒙特利爾大學的一項新研究顯示，線粒體遺傳物質在個體內和個體間具有顯著的多樣性，而線粒體RNA上的修飾影響著我們每個人的身體健康。

　　線粒體基因組中的突變與多種疾病和生物學過程有關，然而此前人們還不了解線粒體轉錄組中的序列多樣性。這項研究通過超深度線粒體RNA測序，首次為人們展示了線粒體RNA編輯的多變程度，文章發表在本周的Science雜志上。

　　“線粒體在細胞中負責生產能量，細胞需要的能量越多(例如肌肉細胞)，它擁有的線粒體就越多。線粒體擁有自己的一套遺傳物質，即使在同一個體內，線粒體基因組也存在顯著的多樣性，”文章的第一作者Alan Hodgkinson說。“此外，一個細胞中的線粒體也可能帶有不同的基因突變。我們的研究旨在揭示線粒體RNA加工的多樣性，以及這種現象對健康有何影響。”舉例來說，研究人員發現線粒體RNA的修飾水平與我們的基礎代謝率有關，基礎代謝率反映了機體將食物轉變為能量的速度。

　　研究人員收集了CARTaGENE計劃中的全血樣本，并對線粒體RNA進行了超深度測序(>6000×)。他們由此展示了個體內和個體間的序列多樣性，還鑒定了重要位點的轉錄后修飾。

　　CARTaGENE是世界上最綜合性的遺傳信息庫之一：除了遺傳信息，參與者還會提供他們的健康史、居住信息、種族、語言和家族病史。領導這項研究的Philip Awadalla認為，這一計劃包含了很多綜合性的信息，因此具有獨特的優勢。

　　“我們分析了個體內和個體間的線粒體RNA多樣性。這是首次在群體水平上研究全線粒體RNA突變，” Hodgkinson解釋道。“我們采用了CARTaGENE計劃中一千名參與者的樣本，進行了迄今為止最大規模的RNA測序。”此外，這項研究的測序深度也是目前最大的，Awadalla補充道。

　　有許多因素決定著線粒體RNA的轉錄。“細胞內的絕大多數DNA位于細胞核。研究顯示，細胞核基因組產物與線粒體基因組產物之間存在相互作用，它們并不是完全隔離的，” Hodgkinson解釋道。“我們通過全基因組關聯分析發現，一個細胞核基因(MRPP3)的錯意突變，與線粒體tRNA重要位點的轉錄后修飾有關。這樣的修飾會影響細胞的能量生產，理解整個機制還有待于進一步的研究。”