Вчені розкрили причини успадкування енергії лише від матері

Вчені виявили, що знищення батьківської мітохондріальної ДНК є ключовим для нормального розвитку організмів.

Дослідження вчених з Університету Колорадо в Боулдері дозволило отримати нові дані щодо давньої загадки біології, яка стосується того, чому більшість тварин, у тому числі й люди, отримують мітохондріальну ДНК лише від матері.

Про це пише видання ScienceDaily.

В експериментах на круглих черв’яках виявили, що неправильне видалення батьківської мітохондріальної ДНК може призводити до серйозних проблем, таких як неврологічні, поведінкові та репродуктивні розлади. Це дослідження допомагає зрозуміти вплив елімінації мітохондріальної ДНК на розвиток організму.

Мітохондрії, які відповідають за виробництво енергії в клітинах, мають власну ДНК, що передається тільки від матері. Дослідження професора Діна Сюе показало, що після запліднення існує процес, який швидко знищує батьківську мітохондріальну ДНК. Це важливо для нормального розвитку організму.

Повідомляється, що цей еволюційний механізм, напевно, відіграє ключову роль у запобіганні передачі генетичних ушкоджень від батьківських мітохондрій, які можуть бути пошкоджені під час тривалої подорожі сперматозоїда до яйцеклітини. У своєму дослідженні вчені вивчали, що відбувається, коли процес знищення батьківських мітохондрій затримується, використовуючи круглих черв'яків C. elegans для дослідження.

Незважаючи на те що повністю зупинити процес елімінації батьківських мітохондрій не вдалося, десятигодинна затримка призвела до суттєвого зниження рівня АТФ — основної енергетичної молекули клітин. У черв'яків, які вижили, спостерігалися проблеми з когнітивними функціями, зміни в поведінці та труднощі з фертильністю. Це вказує на можливі серйозні наслідки порушень мітохондрій у людей, якщо процес елімінації не відбувається.

Дослідження також виявило, що вітамін K2, особливо у формі MK-4, може допомогти зменшити ці дефекти. Введення цього вітаміну у черв'яків покращувало рівень АТФ, а також позитивно впливало на когнітивні та репродуктивні функції. Це відкриває нові можливості для лікування або профілактики мітохондріальних захворювань, які наразі вражають приблизно одну людину з 5000 у світі.

Хоча випадки порушення мітохондріальної ДНК у людей є рідкісними, дослідження вчених надає важливі вказівки для можливих методів лікування. Люди з мітохондріальними захворюваннями часто відчувають втому, м'язову слабкість і неврологічні симптоми, які можуть бути пов’язані з затримкою елімінації. Дослідження пропонує, що сім’ї з історією мітохондріальних захворювань можуть розглядати пренатальний прийом вітаміну K2 як профілактичний захід. Проте вчені підкреслюють необхідність подальших досліджень на більших тваринах перед тим, як це стане стандартом лікування. Це відкриття дає надію на те, що простий вітамін може відіграти важливу роль у боротьбі з хворобами, які тривалий час викликали труднощі у науковців.