线粒体是细胞的“能量工厂”,它们源源不断地产生能量物质ATP以驱动生物体的各种生命活动。同时线粒体拥有自己的遗传物质DNA,被称为线粒体DNA或mtDNA,它们编码合成ATP所必需的蛋白或RNA。有趣的是,尽管雄性和雌性个体的生殖细胞都含有线粒体,在绝大部分动物种类包括人类中,线粒体却全部遗传自母亲(即“母系线粒体”),而来自父亲的“父系线粒体”则在胚胎发育早期被全部清除掉,这一独特的遗传学现象被称为“母系线粒体遗传”或“父系线粒体清除”。虽然人们很早就注意到了线粒体在遗传中的这种特殊现象,却一直无法给出令人信服的解释,于是该现象便成为了生物学中一个长期令人困惑的“谜团”。
近日,美国科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado at Boulder)薛定教授团队在这一重要的线粒体遗传学问题上取得了突破,相关研究成果以Moderate embryonic delay of paternal mitochondrial elimination impairs mating and cognition and alters behaviors of adult animals为题发表在10月4日的Science Advances杂志上。该文章以充分详实的证据表明:如果不及时清除胚胎中的父系线粒体,成年后的动物会表现出多种功能缺陷和行为异常,不利于动物个体的生存和种群的繁衍,从而论证了父系线粒体在胚胎发育早期被完全清除掉的必要性。