Открытие примитивных ферментов репликации митохондриальной ДНК
Исследователи из Университета Цукубы обнаружили rdxPolA — предполагаемую ДНК-полимеразу, участвующую в репликации геномов предковых митохондрий, у разнообразных эукариот. На основе филогенетического распространения rdxPolA они предложили эволюционный сценарий смены ДНК-полимераз для поддержания митохондриального генома на ранних этапах эволюции эукариот.
Митохондрии — внутриклеточные органеллы, произошедшие от бактерии из группы Alphaproteobacteria, которую поглотил общий предок эукариот. Митохондрии обладают собственным сильно редуцированным геномом (митохондриальным), который является прямым потомком генома альфа-протеобактериального симбионта. Различные эукариоты используют для поддержания митохондриального генома ДНК-полимеразу типа "POP".
В этом исследовании, опубликованном в Molecular Biology and Evolution, учёные выявили 10 новых типов ДНК-полимераз, отличных от известных (включая POP), у разных эукариот. Были изучены эволюционное происхождение и внутриклеточная локализация каждой новой полимеразы.
Одна из обнаруженных полимераз, rdxPolA, участвует в поддержании митохондриальной ДНК и является прямым потомком ДНК-полимеразы альфа-протеобактериального симбионта, давшего начало первой митохондрии.
Исследователи предложили сценарий эволюции ДНК-полимераз, ответственных за поддержание митохондриальной ДНК, от примитивных до современных эукариот.
Эти результаты дают ключевое представление о ранней эволюции механизмов поддержания митохондриальной ДНК и становлении митохондрий в примитивных эукариотических клетках.