由日本理化学研究所凌枫专任研究员、国立精神神经医疗研究中心后藤雄一中心长领导的一个研究小组，发现在细胞分裂后产生的子细胞的线粒体DNA(mtDNA)中植入线性多聚体，能够促进线粒体基因组的初始化进程，从而揭示出了线粒体DNA复制和分配的新机制。

在一个细胞里存在数千个线粒体。新生儿的线粒体全部为正常型mtDNA，为“同质性”状态。线粒体基因组随着年龄的增加不断蓄积变异。成人体细胞形成变异型mtDNA和正常型mtDNA混在的情形，称为“异质性”状态。变异型mtDNA达到一定比例以后，线粒体机能随之下降，会产生线粒体疾病。对于遗传过程中发生的从异质性到同质性的“复位”这一健全化状态，科学家认为是在卵子形成和发生阶段线粒体基因初始化所起的作用，但至今为止人们对其分子机制尚不了解。

研究小组对线粒体疾病患者异质性状态的细胞注入适量的双氧水，使其产生活性氧(ROS)然后观察mtDNA，发现mtDNA从一个复制点开始发生连续的滚环式复制，多数线粒体基因在直链上形成联体。这些细胞在分裂过程中，从少数的模型形成多数子细胞时内容被拷贝继承，引起线粒体基因的“不平等分配”，从而消除了正常型与变异型混在状况，恢复同质性状态。

研究结果证实，以此前的遗传基因复制机理无法说明线粒体基因初始化机理。新研究显示在线粒体基因初始化机理之下，活性氧使滚环式复制更加活跃。该研究由此明确了负责母系遗传(细胞质遗传)的mtDNA的复制和分配机理。这一研究对了解何种机制参与线粒体机能而诞生健全的子孙后代，以及对生命基本原理的理解又更进了一步。

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