线粒体DNA（mtDNA）混杂性是指我们每个细胞内变异型和野生型mtDNA的混合状态。这种混杂性在细胞、组织和整个生物体内会随时间而变化，进而影响线粒体疾病的发生、衰老进程以及物种进化。早期的生殖系和家族研究首次揭示了mtDNA混杂性在世代间的动态变化，并通过对单个卵母细胞的观察，为我们理解mtDNA遗传动力学提供了窗口。如今，单细胞技术正逐步揭示出在体细胞中普遍存在的、调控mtDNA混杂性的相似机制。随机过程，如松弛复制和营养性分离（通过遗传瓶颈效应进一步增强），会产生细胞间的异质性。与此同时，细胞间竞争、线粒体自噬和优先复制等选择机制则允许或驱动着混杂性的定向改变。结合单细胞测序、mtDNA成像、基因筛选以及mtDNA编辑技术和异质性模型系统，我们解析这些过程的能力得到了显著提升，能够在分子层面揭示混杂性的动力学。这些先进的方法正在揭示调控不同细胞类型和生命阶段mtDNA混杂性的可量化原则，将我们对这一现象的理解从单纯的描述性观察提升到可预测的机制模型，并有望为新的治疗途径奠定基础。
📎 来源：Annual review of genomics and human genetics | 查看原文