线粒体胁迫适应性跨代遗传研究获突破

来源: 中国科学报 / 作者: 2018-12-05
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北京大学刘颖课题组在线粒体胁迫适应性的跨代遗传及其表观遗传调控机制研究方面取得了重要进展,相关研究成果于 12 月 4 日在线发表于《自然—细胞生物学》。

刘颖告诉《中国科学报》,这是国际上第一项证明动物存在线粒体胁迫适应性跨代遗传现象的研究,也加深了对跨代遗传调控机制的理解。该研究为人类线粒体疾病的遗传机制研究提供了新思路,在线粒体疾病的遗传筛选、优生、临床干预及治疗手段开发方面也有潜在的应用价值。

线粒体是细胞中具有重要功能的细胞器。细胞所需能量的 80% 由线粒体供给。细胞对环境中线粒体胁迫的适应能力对细胞适应环境、生物个体维持自身生存具有重要意义。

刘颖课题组发现亲代秀丽隐杆线虫在受到线粒体胁迫后,其子代线虫对线粒体胁迫会更加耐受,从而在有线粒体胁迫的环境中更好地生存。并且,这种适应性在线粒体胁迫消失的情况下,仍然可以在子代中维持到第 4 代。这也证明线虫确实具有线粒体胁迫适应性的跨代遗传现象。

为进一步揭示这种现象背后的调控机制,刘颖团队对单基因突变的线虫进行了筛选。结果发现线虫线粒体胁迫耐受性的跨代遗传受到组蛋白 H3K4me3 修饰和 DNA 腺苷 N6 - 甲基化修饰的调控。这两种修饰能够作为遗传信息的载体从亲代线虫基因组传递到子代线虫基因组,增强线粒体胁迫适应性相关基因的表达,从而使得子代线虫对线粒体胁迫更加耐受。

相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41556-018-0238-5

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