ביולוגים צרפתים מצאו מולקולות DNA שלמות במיטוכונדריה בפלזמת הדם בחלקיקים בגודל המיטוכונדריה כולה, על פי כתב העת FASEB. ככל הנראה, מדובר במיטוכונדריה שלמה, והן, בדומה לאברונים אנלוגיים בתוך התאים, מסוגלות לתגובות של שלב החמצן של הנשימה התאית.
באיקריוטים, ה- DNA נמצא בדרך כלל בתוך התאים ומוקף בממברנה - גרעינית או מיטוכונדרית. אם מולקולה זו נמצאת בציטופלזמה או בחלל הבין תאי, בדרך כלל זהו סימן לזיהום ויראלי או למוות ופיצול של מספר תאים. כמו כן, מקורותיו הם תאים סרטניים ומספר אחרים.
בדרך כלל, ה- DNA במחזור חופשי (כפי שהוא נקרא במקרה זה) הוא ממוצא גרעיני והוא קשור לחלבוני היסטון המגינים עליו מפני התדרדרות. עם זאת, חומצה deoxyribonucleic מן המיטוכונדריה ניתן למצוא גם מחוץ לתאים. למרות שבתאוריה הוא מתפרק מהר יותר, מכיוון שהוא אינו מוגן על ידי היסטונים, הוא יכול לשמש כסמן למחלות שונות מסרטן השד ועד לאיסכמיה של שריר הלב. בנוסף, מחקר שנערך בשנת 2019 הראה כי יש בדמו של אדם בריא פי 50,000 DNA מיטוכונדריאלי חינם מאשר DNA גרעיני.
כעת ביולוגים מאוניברסיטת מונפלייה (מחברי המאמר שהוזכר לאחרונה), בראשות אלן ר 'תיירי, תוך שימוש בתגובת שרשרת פולימראז בזמן אמת, העריכו את מספר מולקולות ה- DNA המיטוכונדריות החופשיות מהפלזמה בדם של אנשים בריאים וחולים עם רקטלי. סרטן, כמו גם את אורך שבריו.
בנוסף, מדענים הכינו דגימות דם למיקרוסקופ אלקטרונים כדי להעריך את מבנה וגודל החלקיקים הצפים בו. נוכחותם של המיטוכונדריה ושבריהם בפלזמה נבדקה באמצעות צבע ניאון הנקשר לחלבונים מיטוכונדריאליים. אותו הדבר נעשה עבור תרבויות של תאים סרטניים אנושיים של פי הטבעת.
העמודה השמאלית: מיטוכונדריה חופשית מוכתמת בצבע פלורסנט. העמודה הימנית: מיקרוגרפים אלקטרונים של המיטוכונדריה ושבריהם מאותם התכשירים. השורה הראשונה היא פלזמת דם, השורה השנייה והשלישית הן תרביות תאי סרטן פי הטבעת.
הן בחולים והן באנשים בריאים, האורך הממוצע של שברי DNA מיטוכונדריאליים בפלזמת הדם היה קרוב לזה של מולקולה שלמה. לרוב, ה- DNA הזה נכלל בתוך מבני ממברנה בקוטר ממוצע של 0.22 מיקרומטר, התואם לגודל של מיטוכונדריון שלם. כאשר חוקרים בודדו את המבנים הללו וקבעו את רמת צריכת החמצן שלהם, התברר שהוא גדול מספיק, מה שאומר שאברונים אלה מסוגלים למדי לתגובות נשימה תאית.
המחקר לא בדק כמה זמן יכולה להתקיים מיטוכונדריה חופשית בפלזמת הדם. מדוע הם נמצאים שם בכמויות גדולות (מ 0.2 עד 3.7 מיליון למיליליטר פלזמה) עדיין לא ברור. המחברים מציעים שאברונים יכולים לשמש אמצעי תקשורת בין תאים. אולי הנוכחות שלהם מפעילה תהליכי דלקת, אבל זה לא מסביר את שפע המיטוכונדריה החופשית בדם של אנשים בריאים.
למרות שהמיטוכונדריה ממלאות תפקיד מרכזי בנשימת התא, כמה אורגניזמים יכולים לשרוד בלעדיהם. כאלה, למשל, הם הפרוטוזואה מקבוצת Monocercomonoides, שנמצאו במעי של צ'ינצ'ילה על ידי עמיתיהם של כותבי המאמר המקביל. ואם מספר המיטוכונדריה יצטמצם בתרבית תאי הזדקנות או כבד עכבר, הם ייצרו פחות חלבונים מזדקנים (המעידים על הזדקנות) באופן משמעותי.
