由筑波大学领导的研究人员发现了rdxPolA,这是一种假定的DNA聚合酶,在不同的真核细胞谱系中参与复制祖先线粒体基因组。基于rdxPolA在真核生物中的系统发育分布,他们提出了真核生物早期进化中用于维持线粒体基因组的DNA聚合酶的进化方案。

原始线粒体DNA复制酶的发现

线粒体是细胞内细胞器,由属于阿尔法变形菌的细菌进化而来,该细菌被真核生物的共同祖先视为内共生体。线粒体拥有自己高度简化的基因组(称为线粒体基因组),它们主要是α-变形菌共生体基因组的后代。系统发育多样化的真核生物使用一种称为“POP”的DNA聚合酶来维持其线粒体基因组。

在这项发表在《分子生物学与进化》杂志上的研究中,研究人员鉴定了10种新型DNA聚合酶,它们与之前已知的类型不同,包括跨不同真核谱系的POP。研究了每种新型DNA聚合酶的进化起源和亚细胞定位。

有趣的是,本研究中发现的一种DNA聚合酶rdxPolA被发现参与线粒体DNA的维持,并且是产生第一个线粒体的α-变形菌共生体中DNA聚合酶的直系后代。

研究人员提出了从原始真核生物到现存真核生物中参与线粒体DNA维持的DNA聚合酶的进化情景。

这些发现为线粒体DNA维持机制的早期进化和原始真核细胞中线粒体的建立提供了重要的见解。