引言
现今,科学界主流观点认为线粒体起源于细胞内共生古细菌,因此线粒体DNA(mtDNA)与核基因组有着截然不同的进化轨迹【1】。mtDNA位于线粒体基质中,通过调控其拷贝数和表达水平来部分调节线粒体功能,这种方式使线粒体能够更好的响应细胞内能量需求和局部压力【2】。mtDNA处于一个氧化压力较大的线粒体微环境中,加之mtDNA不与组蛋白结合,缺乏核基因组的复杂调控网络,mtDNA的复制和转录过程较为宽松【3,4】。核基因组的核苷酸修饰可以丰富DNA编码的信息,使其超出四个典型碱基的范围,并在基因组调控中发挥重要作用。目前,对于mtDNA是否具有功能性的核苷酸修饰仍是一个未有定论的猜想。近日,来自澳大利亚昆士兰大学的Steven Zuryn在Cell Metabolism上发表了论文Misregulation of mitochondrial 6mA promotes the propagation of mutant mtDNA and causes aging in C. elegans。在本研究中,作者在多种真核生物mtDNA中鉴定到6mA的存在,并揭示了6mA修饰在调控线粒体功能和机体寿命中的关键作用。
模式图(Credit: Cell Metabolism)
总的来说,作者通过多种技术手段鉴定到6mA修饰在真核生物线粒体mtDNA中的存在,并且筛选到关键的甲基化和去甲基化酶,6mA修饰调控mtDNA的复制和转录以及突变的跨带传递,最终影响线粒体功能和生物体寿命。参考文献
1. Gray, M.W., Burger, G., and Lang, B.F. (1999). Mitochondrial evolution. Science 283, 1476–1481.
2. Johnston, I.G., and Williams, B.P. (2016). Evolutionary inference across eukaryotes identifies specific pressures favoring mitochondrial gene retention. Cell Syst. 2, 101–111.
3. Chinnery, P.F., and Samuels, D.C. (1999). Relaxed replication of mtDNA: A model with implications for the expression of disease. Am. J. Hum. Genet. 64, 1158–1165.
4. Sastre, J., Pallardo ́ , F.V., and Vin ̃ a, J. (2003). The role of mitochondrial oxidative stress in aging. Free Radic. Biol. Med. 35, 1–8.
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.07.020
责编|探索君
排版|探索君
文章来源|“BioArt”
End