揭示了何线粒体（供应细胞能量的卵形结构）拥有它们自己的DNA 揭示了何线粒体（供应细胞能量的卵形结构）拥有它们自己的DNA 线粒体（棕色、椭圆形结构）具有自己的DNA。Carol and Mike Werner/Visuals Unlimited, Inc.细胞生物学中最大的谜团之1是，为什么线粒体（供应细胞能量的椭圆形结构）具有它们自己的DNA，并且为什么在细胞本身具有充足的遗传物资的情况下，线粒体还能保持它们自己的遗传物资？1项新的研究也许已找到了1个答案。科学家们认为线粒体曾是独立的单细胞生物，大约在10亿年前，线粒体被更大的细胞吞食了。但是它们并没有被消化掉，反而在大细胞里定居下来并且和它们的宿主1起演进出互益关系，终究致使像现在的植物和动物那样更加复杂的生命的兴起。随着时间的推移，线粒体里的基因组在缩小。现在细胞遗传物资绝大部份，乃至帮助线粒体履行其功能的基因，都在细胞核里。比如，人类的线粒体里现在只有37个基因，而细胞核 线粒体（棕色、椭圆形结构）具有自己的DNA。Carol高铁轴承试验万能试验机万能材料试验机机 and Mike Werner/Visuals Unlimited, Inc.细胞生物学中最大的谜团之1是，为什么线粒体（供应细胞能量的椭圆形结构）具有它们自己的DNA，并且为什么在细胞本身具有充足的遗传物资的情况下，线粒体还能保持它们自己的遗传物资？1项新的研究也许已找到了1个答案。科学家们认为线粒体曾是独立的单细胞生物，大约在10亿年前，线粒体被更大的细胞吞食了。但是它们并没有被消化掉，反而在大细胞里定居下来并且和它们的宿主1起演进出互益关系，终究致使像现在的植物和动物那样更加复杂的生命的兴起。随着时间的30吨水泥压力试阀门试验台试验机验机推移，线粒体里的基因组在缩小。现在细胞遗传物资绝大部份，乃至帮助线粒体履行其功能的基因，都在细胞核里。比塑料摩擦磨损试验机如，人类的线粒体里现在电子式老化试验机扭转试验机只有37个基因，而细胞核里则有两万多个基因。在几亿年里，线粒体里大多数基因跃入细胞核内。但是如果这些基因是可以移苹果试验机动的，那为什么线粒体内还保存钢瓶水压试验机有基因？特别是斟酌到其中1些保存下来的基因的变异油封旋转试验机会致使罕见但后果严重的疾病，会渐渐摧毁患者的大脑、肝脏、心脏和其他1些重要器官。科学家们反复思考1些可能的理论，但1直没有坚实的撕裂试验机数据能够让人做出选择。因而英国伯明翰大学的生物学家Iain Johnston和美国麻省理工怀特黑德生物医学研究所的生物学家Ben Williams构建了模型，首次利用数学方法来对照不同的假定。他们分析了来自于电子数显弹簧压力试验机动物、植物、真菌和原生生物（比涵道式活塞螺旋桨动力试验机如阿米巴虫）超过2000种不同的线粒体基因组。他们追踪了这些基因组的进化途径并创建了1个运算法则来计算箱包摔落试验机不同基因和基因组合在某些特定的时间点里丢失的几率。“这1类研究很少使用建模的方法，这是这1研究的创新之1。”加拿大温哥华不列颠哥伦比亚大学的生物学家Keith Adams说道，线材弯折试验机fpc弯折试验机他没有参加这1研究。线粒体的产能进程触及到1套产生在膜上，通过传递（高能）电子来进行的化学反应（译者注：专业术语称为电子传递链）。在这套反应中，箱包拉杆反复抽放试验机有1类镶嵌在线粒体内膜上的蛋白复合体（即结合在1起的1大团蛋白）起到了关键的作用。所有线粒体内所保存的基因都有助于用某种方式产生能量。但是研究团队发现那些能够产生位于这些三综合沙发耐久性试验机试验机蛋白质环块式摩擦试验机结构中心部位的蛋白质的基因更容易保存下来。那些负责能量产生外围功能的基因，包装容器纸箱抗压试验机则更有密封高速旋转试验机可能转移到细胞核内，研究团队在今天出版的《Cell Systems》杂志上报道道 (htsa5弹簧自镇流灯负载试验机扭力试耐老化试验机验机ttp://www.cell.com/cell-辊筒磨耗试验机systems/abstract/S2405⑷712(16)30029⑴) .“把这些基轨道板静载试验机因留在线粒体内是细胞独立控制线消防水带爆破试验机粒体的1个方法。” Johnston说道，由于1些关键的蛋白质是在线粒体内产生的。这类就地控制的方式意味着细胞能够更快更铜带10kN水泥胶砂抗折试验机拉伸强度试验机有效地对单个线粒体即时即地调控其能量的产生，而不是大范围地改变氙办公椅扶手试验机直流火花试验机灯耐候试验橡塑低温脆性试验机机细胞内几10万个线粒体。例如，出了故障的线粒体能够单独修复，而不是产生可能会致使焊枪负载试验机丧失平衡的减震弹簧专用试验机地毯式的、全部细胞范围拉力扭转试验机内的应对反应。这就像对付着火灾那样，伦敦大学学院的生物学家John Allen说道，他没有参与这项研究。如果1幢大楼里有1间房着火了，你不需要给大楼经理打电话以取得他的灭火许可，你直接拿起灭火器灭火便可。“我认为这是1个非常基础的反馈机制。”Al胶带剥离强试验机len说。在他自己的研究中，他发现的证据表明就在线粒体需要的地方生产线粒体蛋白质有助于细胞更好地调控能量的产生。这类就地控制的方式对大家细胞内的其他结构一样有益。但预制板抗压强度试验机只有曾作为独立细胞存在的线粒体具有本身的命令中心。Johnston和Williams的模型也指出了其他1些也许也很重要的因素。例如，如果基因编码的线粒体蛋白质是疏水的，这些基因更有可能留在线粒体内。如果这些蛋白质是在细胞内其他地方制造的，那末它们可能会在运输进程中被卡住，所以在线粒体内制造这些锚固试验机蛋白质会更有效。基因的防水拉力试验机化学组本钱身也会影响基因在哪里存在。化学上能够忍耐线粒体内卑劣条件的基因比起容易降解的基因，更有可能留在线粒体内。Johnston认为他和Williams1起开发水泥压力试验机出的计算机程序不单单可以用于筛查垂直水平振动试验机线粒体基因组。这1算法还可以用来分析在历史进程中任何单1性状的丢失或取得，不管那是基因还是疾病症状。他希翼利用环块磨损试验机这1思路这1模型能够对未来预测也有帮助，比如对疾病的演进。