En contra de lo que se pensaba, el ADN mitocondrial paterno puede transmitirse (en contados casos) a la descendencia
Además del AD nuclear cada una de nuestras células contiene miles de copias de ADN mitocondrial localizadas en el interior de las mitocondrias. En humanos, al igual que en la mayoría de mamíferos, la herencia del ADN mitocondrial es materna, de madre a hijo, debido a que durante la fecundación el gameto que aporta las mitocondrias es el ovulo. Un reciente estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences acaba demostrar que existen excepciones a la norma general de que el ADN mitocondrial se hereda de la madre. El equipo responsable del trabajo ha encontrado que en contadas ocasiones también se produce una contribución paterna.
Una característica del ADN mitocondrial es la heteroplasmia. La heteroplasmia consiste en que una misma celula tenga mitocondrias con diferentes moléculas de ADN, por ejemplo, una con mutaciones y otras sin ellas. Este fenómeno se puede presentar tanto en personas sanas como asociado a algunas enfermedades humanas, en las que la carga de moléculas de ADN mitocondrial con una mutación patológica es crucial.
Los investigadores iniciaron el estudio tras encontrar a un paciente que presentaba síntomas compatibles con una enfermedad de herencia mitocondrial pero cuyos resultados de secuenciación eran anómalos. Este paciente presentaba múltiples variantes heteroplásmicas, a un nivel anormalmente alto. Al analizar a diferentes miembros de la familia, los investigadores encontraron que se había producido una transmisión biparental del ADN mitocondrial en la familia en algunos de los miembros. El método utilizado por los investigadores permitió caracterizar las secuencias de ADN mitocondrial, identificar las posiciones del ADN con heteroplasmia y estimar la carga de mutaciones en cada posición del genoma mitocondrial. Para excluir cualquier error técnico, la secuenciación se repitió en tres laboratorios diferentes, con distintos profesionales técnicos y con muestras de sangre independientes.
El equipo confirmó los resultados en dos familias similares a la primera analizada. En ambas familias, los investigadores encontraron que en algunos de sus miembros se había producido transmisión biparental del ADN mitocondrial. Aunque se conocían casos de otras especies animales en las que hay herencia biparental de ADN mitocondrial, este es el primer estudio en el que se confirma que también ocurre en humanos, algo que hasta el momento se pensaba que no ocurría.
El estudio también plantea nuevas cuestiones sobre los mecanismos que intervienen en la eliminación activa de mitocondrias paternas en el embrión temprano. Los investigadores sugieren que en las familias estudiadas la transmisión de ADN mitocondrial paterno podría ir acompañada de una herencia de alguna mutación en el ADN nuclear relacionada con la eliminación de mitocondrias paternas.
Por último, el trabajo también presenta interesantes aplicaciones médicas al abrir una nueva vía de investigación sobre cómo evitar los efectos de la transmisión de ciertas mutaciones en el ADN mitocondrial materno. De momento, la única posibilidad para evitar la transmisión de ADN mitocondrial con mutaciones a la descendencia es recurrir a técnicas de reemplazo mitocondrial. Esta aproximación, utilizada con éxito hace dos años para evitar el síndrome de Leigh, no está disponible en todos los países, además de ser compleja y costosa.
Link
https://revistageneticamedica.com/2018/12/10/adn-mitocondrial-paterno/ Referencia
Luo S, et al. Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans. Proc Nat Ac Sci. 2018. Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1810946115
By Daniel Gamero Gallego (DGMol)
Además del AD nuclear cada una de nuestras células contiene miles de copias de ADN mitocondrial localizadas en el interior de las mitocondrias. En humanos, al igual que en la mayoría de mamíferos, la herencia del ADN mitocondrial es materna, de madre a hijo, debido a que durante la fecundación el gameto que aporta las mitocondrias es el ovulo. Un reciente estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences acaba demostrar que existen excepciones a la norma general de que el ADN mitocondrial se hereda de la madre. El equipo responsable del trabajo ha encontrado que en contadas ocasiones también se produce una contribución paterna.
Una característica del ADN mitocondrial es la heteroplasmia. La heteroplasmia consiste en que una misma celula tenga mitocondrias con diferentes moléculas de ADN, por ejemplo, una con mutaciones y otras sin ellas. Este fenómeno se puede presentar tanto en personas sanas como asociado a algunas enfermedades humanas, en las que la carga de moléculas de ADN mitocondrial con una mutación patológica es crucial.
Los investigadores iniciaron el estudio tras encontrar a un paciente que presentaba síntomas compatibles con una enfermedad de herencia mitocondrial pero cuyos resultados de secuenciación eran anómalos. Este paciente presentaba múltiples variantes heteroplásmicas, a un nivel anormalmente alto. Al analizar a diferentes miembros de la familia, los investigadores encontraron que se había producido una transmisión biparental del ADN mitocondrial en la familia en algunos de los miembros. El método utilizado por los investigadores permitió caracterizar las secuencias de ADN mitocondrial, identificar las posiciones del ADN con heteroplasmia y estimar la carga de mutaciones en cada posición del genoma mitocondrial. Para excluir cualquier error técnico, la secuenciación se repitió en tres laboratorios diferentes, con distintos profesionales técnicos y con muestras de sangre independientes. El equipo confirmó los resultados en dos familias similares a la primera analizada. En ambas familias, los investigadores encontraron que en algunos de sus miembros se había producido transmisión biparental del ADN mitocondrial. Aunque se conocían casos de otras especies animales en las que hay herencia biparental de ADN mitocondrial, este es el primer estudio en el que se confirma que también ocurre en humanos, algo que hasta el momento se pensaba que no ocurría.
El estudio también plantea nuevas cuestiones sobre los mecanismos que intervienen en la eliminación activa de mitocondrias paternas en el embrión temprano. Los investigadores sugieren que en las familias estudiadas la transmisión de ADN mitocondrial paterno podría ir acompañada de una herencia de alguna mutación en el ADN nuclear relacionada con la eliminación de mitocondrias paternas.
Por último, el trabajo también presenta interesantes aplicaciones médicas al abrir una nueva vía de investigación sobre cómo evitar los efectos de la transmisión de ciertas mutaciones en el ADN mitocondrial materno. De momento, la única posibilidad para evitar la transmisión de ADN mitocondrial con mutaciones a la descendencia es recurrir a técnicas de reemplazo mitocondrial. Esta aproximación, utilizada con éxito hace dos años para evitar el síndrome de Leigh, no está disponible en todos los países, además de ser compleja y costosa.
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https://revistageneticamedica.com/2018/12/10/adn-mitocondrial-paterno/ Referencia
Luo S, et al. Biparental Inheritance of Mitochondrial DNA in Humans. Proc Nat Ac Sci. 2018. Doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1810946115
By Daniel Gamero Gallego (DGMol)
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