三亲婴儿和线粒体

三亲婴儿和线粒体 （潘）今天的头条科技新闻是英国首批三亲婴儿诞生：体内有3个人的DNA，一个父亲，两个母亲。这也许会引起伦理和法律的纠缠。
但是这种线粒体替换可治疗线粒体病遗传。这种替换了的正常线粒体会世世代代传递下去，就是说这种遗传病从此从这个家族里消失了。这是怎么回
事？线粒体是什么玩意儿？好奇的朋友可以看我以下的科普介绍。线粒体缺陷是一种母系遗传病。导致癫痫、肌无力、心脏病、失明、听力障碍等等
。但是该病只会由母亲传给后代。儿子也一样会得病，但是不会遗传下去。只会通过女儿（雌性动物）世世代代往下传。细胞包括细胞核和细胞质两
部分。线粒体只存在于细胞质，细胞核里没有线粒体。治疗线粒体缺陷病的方法是：先把一个正常女人的卵子去掉细胞核，留在卵细胞质里的线粒体
都是正常的。然后把有线粒体遗传病的女子的卵细胞核注射进这个去除了细胞核的卵子里。接着就是常规的体外人工授精技术。由此产下的婴儿其细
胞核里染色体DNA全部来自那个有线粒体缺陷的女人（母亲），其细胞质里的线粒体则来自那位正常女人。从遗传上来说这个孩子有2个母亲和一
个父亲。而且该婴儿将把这个健康“母亲”的线粒体一代一代永远传下去。动物细胞核里的染色体DNA占全部DNA的99。8%，细胞质里的线
粒体DNA只占DNA总量的不到0.2%。所以这个婴儿的母亲应该只是那位线粒体缺陷病的女人，但是这种遗传病就从家族里永远消失了。线粒
体是动物细胞里的一种细胞器，它为细胞提供能量。线粒体与细胞的关系就像锅炉房与整座工厂的关系。每一个细胞里有许多个线粒体。可以把线粒
体譬方为寄生在人体细胞里的“病毒”。它有自己独立的DNA-基因系统，与细胞的DNA-基因不发生关系。这是一种非常理想的“共生”。线
粒体为细胞（宿主）提供能量，细胞为他提供营养。线粒体有自己的DNA-基因系统。线粒体分裂成下一代线粒体，并且一代一代传下去，与细胞
里的DNA-基因不搭界。猜想线粒体的起源可能就是一种寄生在细胞里的更低级的生物。线粒体只能从母亲获得。因为线粒体是在细胞质里，细胞
核里没有线粒体。雄性动物在形成精子时把细胞里全部线粒体都丢到精子尾巴里了，这样精子才有能量长距离游动。与卵子结合的只是精子的细胞核
，没有精子的线粒体。所以受精卵里的线粒体全部来自母亲。所有的线粒体缺陷病都是母系遗传的，与父亲无关。所以根据线粒体DNA序列可以追
踪母系线索，与父系无关。这就是为什么根据线粒体DNA序列分析说：所有人类都来自一个非洲女人-“人类共同的母亲”。因为无法追踪父系。
同样道理，Y染色体只能来自父亲，所以根据Y染色体DNA序列可以追踪父系关系，与母系无关。曾经传说想从曹操墓的尸骨提取Y染色体DNA
来追查今天姓曹的人里面有没有曹操的后代。就是根据这个原理。我个人的看法是不必如此大动干戈地治疗线粒体遗传病。最简单有效的方法是：有
线粒体遗传缺陷的女子与丈夫体外受精。按常规可以同时可获得好几个受精卵。然后从这些受精卵里挑出染色体为XY的雄性个体植入母亲的输卵管
。生下来的儿子不会继承这种遗传病。这套技术在几十年前就已经成熟了，是常规的体外受精技术：一次获得多个受精卵，从其中挑选1-2个没遗
传问题的受精卵植入母亲输卵管。中国也早就这么做了。对有线粒体缺陷的女子采用这种常规方法，完全有效，只是不能生女儿，只能生儿子。