미토콘드리아는 에너지 생산 및 기타 중요한 기능을 담당하는 식물 및 동물 세포에서 발견되는 필수 소기관입니다. 그러나, 미토콘드리아 DNA의 돌연변이는 미토콘드리아 질환으로 알려진 인간의 심각한 질병을 유발할 수있다.
식물이 이러한 질병을 예방하는 방법을 이해하기 위해 리버 사이드 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들은 미토콘드리아 전사 종단 인자 1 (MTERF1)이라는 단백질에 중점을 둡니다. 그들은 MTERF1이 식물 미토콘드리아 내에서 게놈 안정성을 유지하고 유해한 돌연변이를 방지하고 적절한 미토콘드리아 기능을 보장하는 데 중요한 역할을한다는 것을 발견했다.
"Nature Plants"저널에 발표 된이 연구는 MTERF1이 미토콘드리아 게놈의 수호자 역할을하여 손상으로부터 보호하고 미래 세대의 식물에 대한 충실한 전염을 촉진한다고 밝혔다. 이 발견은 MTERF1 활성 또는 관련 단백질을 조작하는 것이 인간의 미토콘드리아 질환을 치료할 수있는 치료 가능성을 가질 수 있음을 시사한다.
식물 분자 생물 학자이자 연구의 선임 저자 인 Juan Dong 박사는“우리의 발견은 식물이 미토콘드리아 게놈 무결성을 유지하는 방법 과이 지식이 인간의 미토콘드리아 질병을 이해하고 치료하는 데 어떻게 적용될 수 있는지 탐구하기위한 새로운 길을 열어줍니다.
연구자들은 MTERF1의 역할을 조사하기 위해 일반적으로 마우스 이어 크레스 (Mouse-Ear Cress)로 알려진 모델 식물 아라비돕시스 탈리아 나 (Thaliana)를 사용했습니다. 유전자 조작을 통해, 그들은 수준이 감소 된 MTERF1을 갖는 애기 장대 식물을 만들고 미토콘드리아 기능에 대한 결과를 관찰했습니다.
MTERF1 결핍 식물은 미토콘드리아에서 성장 감소, 남성 불임 및 호흡기 기능 장애를 포함하여 여러 결함을 나타냈다. 더욱이, 그들은 미토콘드리아 DNA에 유해한 돌연변이를 축적하여 연구자들이 "미토콘드리아 질환 유사 증상"이라고 불렀다.
추가 실험은 MTERF1이 미토콘드리아 게놈 내의 특정 DNA 서열에 직접 결합하여 돌연변이를 유발할 수있는 유해한 DNA 구조의 형성을 방지한다는 것이 밝혀졌다. 이 결합 활성은 미토콘드리아 게놈의 구조적 무결성을 유지하고 정확한 복제를 보장하는 데 중요합니다.
Dong 박사는“MTERF1을 식물에서 미토콘드리아 게놈 완전성을 보존하는 핵심 플레이어로 식별함으로써 미토콘드리아 질환으로부터 보호하는 메커니즘에 대한 귀중한 통찰력을 얻는다”고 말했다. "이 지식은 현재 치료 옵션이 제한되어있는 인간의 미토콘드리아 질환 치료를위한 혁신적인 전략의 개발을 안내 할 수 있습니다."
이 연구는 생물학적 과정에 대한 근본적인 통찰력을 제공하고 인간 건강의 발전을위한 길을 열 수 있기 때문에 식물에서 기본 연구의 중요성을 강조합니다. 식물이 어떻게 건강한 미토콘드리아 게놈을 유지하는지 이해함으로써 과학자들은 전 세계 수백만의 사람들에게 영향을 미치는 치명적인 질병과 싸우는 영감과 도구를 얻을 수 있습니다.
