In a world first, scientists have d

In a world first, scientists have demonstrated that a particular type of DNA can shuttle between cells in an animal, a finding that will rewrite textbook science. During their study, the team observed that DNA from a mouse's second genome, or mitochondrial DNA, could be transferred from healthy tissue to tumor cells in mice, promoting cancer growth and spread.

Not only could these important findings help further our understanding of cancer and other diseases, but they raise the tantalizing possibility that one day, it might be possible to replace faulty, disease-causing genes with synthetic, custom-designed mitochondrial DNA in a bid to fight a wide variety of illnesses. The work has been published in Cell Metabolism.

Many of you will be familiar with the nucleus, the membrane-bound structure within our cells that contains our DNA, the material that provides the instructions for our characteristics, or traits. But did you know that you also have a second genome? Tiny, sausage-shaped structures within our cells called mitochondria have their own DNA, called mtDNA.

This genome is much smaller than the human nuclear genome, containing 37 genes as opposed to around 20,000. All of these genes are essential to the normal function of the mitochondria, which act as powerhouses for our cells, converting energy from food into a form that our cells can use. Because mitochondria lack an efficient proofreading system to check for mistakes in DNA replication, mtDNA is prone to mutations which can sometimes cause disease. The effects of these mutations are most evident in energy-hungry tissues such as the muscles and brain.

Since these energy factories are so important for the functioning of a cell, scientists wondered whether removing mtDNA from cancerous cells could thwart the development of tumors. To test this idea, researchers from the Malaghan Institute in New Zealand generated a mtDNA-deficient breast tumor cell line, which was found to show delayed tumor growth in mice. However, a month or so later, tumors eventually started sprouting in the mice.

“Initially we thought the cells had learned to grow without needing mitochondrial DNA,” lead researcher Professor Berridge said in a news release. But after an esteemed scientist asked if they had investigated whether the cells contained mtDNA, the researchers decided to find out. It didn’t take long to confirm the presence of mtDNA in the tumor cells, but it took some digging to work out where it had come from.

After extensive molecular and protein analyses, they eventually established that the DNA had been obtained from non-tumor cells. Furthermore, DNA sequence analysis revealed that the transferred DNA was distinct from that of the original tumor, but identical to surrounding healthy tissue.

“Our findings overturn the dogma that genes of higher organisms are usually constrained within cells except during reproduction,” said Berridge. “It may be that mitochondrial gene transfer between different cells is actually quite a common biological occurrence.”

The researchers aren’t sure at this stage whether this is important in the development of tumors, but they would like to continue the work to see if this process occurs more widely in the body. They also believe this work could open up new research fields where scientists attempt to replace faulty, disease-causing mtDNA with custom synthetic DNA.

Kết quả (Việt) 1:

Trong một thế giới lần đầu tiên, các nhà khoa học đã chứng minh rằng một loại hình cụ thể của DNA có thể đón miễn phí giữa các tế bào trong một con vật, một phát hiện sẽ viết lại các sách giáo khoa khoa học. Trong nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu quan sát thấy rằng DNA từ một con chuột thứ hai bộ gen, hay DNA ti thể, có thể được chuyển giao từ mô lành mạnh cho tế bào ung thư ở chuột, thúc đẩy phát triển ung thư và lây lan.Không chỉ có thể những phát hiện quan trọng giúp đỡ thêm sự hiểu biết của chúng tôi về ung thư và các bệnh khác, nhưng họ nâng cao khả năng tantalizing rằng một ngày, nó có thể có thể thay thế bị lỗi, gây ra bệnh gen với tổng hợp, tùy chỉnh thiết kế DNA ti thể trong một nỗ lực để chống lại nhiều bệnh. Các công việc đã được xuất bản trong chuyển hóa tế bào.Nhiều người trong số bạn sẽ được quen thuộc với các hạt nhân, cấu trúc màng bị ràng buộc trong tế bào của chúng tôi chứa DNA của chúng tôi, vật liệu cung cấp hướng dẫn cho các đặc điểm của chúng tôi, hoặc đặc điểm. Nhưng bạn có biết rằng bạn cũng có một bộ gen thứ hai? Nhỏ, xúc xích hình cấu trúc bên trong các tế bào của chúng tôi được gọi là ti thể có DNA riêng của họ, được gọi là mtDNA.Gen này là nhỏ hơn nhiều so với hạt nhân gen của con người, có 37 gen như trái ngược với khoảng 20.000. Tất cả các gen là cần thiết để các chức năng bình thường của ti thể, làm đầy quyền lực cho các tế bào của chúng tôi, chuyển đổi năng lượng từ thức ăn thành một hình thức các tế bào của chúng tôi có thể sử dụng. Bởi vì ti thể thiếu một hệ thống hiệu quả proofreading để kiểm tra cho những sai lầm trong DNA nhân rộng, mtDNA là dễ bị đột biến mà đôi khi có thể gây ra bệnh. Những ảnh hưởng của những đột biến là rõ ràng nhất trong năng lượng-đói mô như cơ bắp và não.Kể từ khi các nhà máy năng lượng là rất quan trọng cho các hoạt động của một tế bào, các nhà khoa học tự hỏi cho dù loại bỏ mtDNA từ tế bào ung thư có thể ngăn chặn sự phát triển của khối u. Để kiểm tra ý tưởng này, các nhà nghiên cứu từ viện Malaghan ở New Zealand tạo ra một dòng tế bào thiếu mtDNA vú khối u, mà đã được tìm thấy cho trì hoãn sự tăng trưởng khối u ở chuột. Tuy nhiên, một tháng hoặc lâu sau đó, khối u cuối cùng bắt đầu mọc ở những con chuột."Ban đầu chúng tôi nghĩ rằng, các tế bào đã học được để phát triển mà không cần DNA ti thể," dẫn các nhà nghiên cứu giáo sư Berridge nói trong một tin tức phát hành. Nhưng sau khi một nhà khoa học quý yêu cầu nếu họ có điều tra cho dù các tế bào chứa mtDNA, các nhà nghiên cứu đã quyết định để tìm hiểu. Nó không đi lâu dài để xác nhận sự hiện diện của mtDNA trong các tế bào khối u, nhưng phải mất một số việc đào bới để làm việc ra nơi nó đã đến từ.Sau khi phân tích phân tử và protein rộng lớn, họ cuối cùng đã thiết lập rằng DNA đã được thu được từ phòng không phải là khối u tế bào. Hơn nữa, phân tích trình tự ADN tiết lộ rằng DNA chuyển giao là khác biệt so với khối u ban đầu, nhưng giống hệt nhau xung quanh các mô khỏe mạnh."Chúng tôi phát hiện sập thuyết gen của sinh vật bậc cao thường bị hạn chế trong các tế bào ngoại trừ trong sinh sản," ông Berridge. "Nó có thể là rằng gen ti thể chuyển giao giữa các tế bào khác nhau là thực tế khá là một xảy ra phổ biến sinh học."Các nhà nghiên cứu không chắc chắn ở giai đoạn này cho dù điều này là quan trọng trong sự phát triển của khối u, nhưng họ muốn tiếp tục làm việc để xem nếu quá trình này xảy ra rộng rãi hơn trong cơ thể. Họ cũng tin rằng công việc này có thể mở ra lĩnh vực nghiên cứu mới mà các nhà khoa học cố gắng thay thế bị lỗi, gây ra bệnh mtDNA với tùy chỉnh tổng hợp DNA.

Kết quả (Việt) 2:

Trong một thế giới đầu tiên, các nhà khoa học đã chứng minh rằng một loại của tàu con thoi can DNA giữa các tế bào trong một con vật, một phát hiện có sẽ viết lại sách giáo khoa khoa học. Trong nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng DNA từ hệ gen thứ hai của một con chuột, hoặc DNA ti thể, có thể được chuyển giao từ các mô khỏe mạnh đến các tế bào khối u ở chuột, thúc đẩy phát triển ung thư và lây lan. Không chỉ có những phát hiện quan trọng giúp chúng ta hiểu thêm về bệnh ung thư và các bệnh khác, nhưng họ nâng cao khả năng trêu ngươi rằng một ngày, nó có thể là có thể thay thế bị lỗi, các gen gây bệnh với tổng hợp, DNA ty thể tùy chỉnh thiết kế trong một nỗ lực để chống lại một loạt các bệnh. Sự việc này đã được xuất bản trong Cell Metabolism. Nhiều người trong số các bạn sẽ được làm quen với các nhân tế bào, cấu trúc màng bị ràng buộc trong các tế bào của chúng ta có chứa DNA của chúng tôi, các tài liệu cung cấp các hướng dẫn cho các đặc điểm của chúng tôi, hoặc đặc điểm. Nhưng bạn có biết rằng bạn cũng có một bộ gen thứ hai? Tiny, cấu trúc xúc xích hình bên trong tế bào gọi là mitochondria có DNA riêng của họ, được gọi là mtDNA. gen này là nhỏ hơn nhiều so với hệ gen của hạt nhân con người, bao gồm 37 gen như trái ngược với khoảng 20.000. Tất cả những gen cần thiết cho các chức năng bình thường của các ty lạp thể, mà hành động như đầy quyền lực cho các tế bào của chúng tôi, chuyển đổi năng lượng từ thức ăn thành dạng tế bào của chúng ta có thể sử dụng. Bởi vì mitochondria thiếu một hệ thống hiệu quả để kiểm tra hiệu đính cho những sai lầm trong sự sao chép DNA, mtDNA là dễ bị đột biến mà đôi khi có thể gây ra bệnh. Những ảnh hưởng của những đột biến là điều hiển nhiên nhất trong các mô ngốn nhiều năng lượng như các cơ bắp và não. Vì các nhà máy năng lượng là rất quan trọng cho hoạt động của tế bào, các nhà khoa học băn khoăn không biết loại bỏ mtDNA từ tế bào ung thư có thể ngăn chặn sự phát triển của các khối u. Để kiểm tra ý tưởng này, các nhà nghiên cứu từ Viện Malaghan ở New Zealand tạo ra một dòng tế bào ung thư vú mtDNA thiếu, đã được tìm thấy để thấy sự tăng trưởng khối u ở chuột chậm. Tuy nhiên, một tháng hoặc lâu hơn sau đó, khối u cuối cùng bắt đầu mọc ở những con chuột. "Ban đầu chúng tôi nghĩ rằng các tế bào này đã học được để phát triển mà không cần DNA ti thể," nhà nghiên cứu, giáo sư Berridge cho biết trong một thông cáo báo chí. Nhưng sau khi một nhà khoa học đáng kính hỏi nếu họ đã điều tra xem liệu các tế bào chứa mtDNA, các nhà nghiên cứu đã quyết định tìm hiểu. Nó đã không mất nhiều thời gian để xác nhận sự hiện diện của mtDNA trong các tế bào khối u, nhưng nó đã cho một số đào bới để tìm ra nơi nó đến từ đâu. Sau khi mở rộng phân tử protein và các phân tích, cuối cùng họ đã chứng minh rằng DNA đã được thu được từ phi các tế bào khối u. Hơn nữa, phân tích trình tự DNA cho thấy DNA chuyển là khác biệt so với các khối u ban đầu, nhưng giống hệt nhau để xung quanh các mô khỏe mạnh. "Những phát hiện của chúng tôi lật đổ những giáo điều mà các gen của sinh vật cao hơn thường được hạn chế trong các tế bào ngoại trừ trong sinh sản," Berridge nói. "Nó có thể là chuyển gen ty thể giữa các tế bào khác nhau thực sự là một sự xuất hiện khá phổ biến sinh học." Các nhà nghiên cứu không chắc chắn trong giai đoạn này cho dù điều này là rất quan trọng trong sự phát triển của các khối u, nhưng họ muốn tiếp tục làm việc để xem Quá trình này xảy ra rộng rãi hơn trong cơ thể. Họ cũng tin rằng công việc này có thể mở ra các lĩnh vực nghiên cứu mới, nơi các nhà khoa học cố gắng để thay thế bị lỗi, tổng hợp DNA gây bệnh mtDNA với tùy chỉnh.