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Code génétique mitochondrial

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Nous savons que le code génétique est universel. Ma question est pourquoi le code génétique mitochondrial est différent du code génétique universel ?


Votre prémisse est incorrecte, le code génétique n'est PAS universel. Il existe un code génétique « standard », qui se trouve chez les animaux et les plantes supérieurs et la plupart des bactéries, mais il existe une variété d'autres codes génétiques trouvés dans le génome principal d'organismes plus obscurs. Ceux-ci sont répertoriés à l'adresse : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi .

Il n'y a pas non plus de code génétique mitochondrial mais une variété de codes génétiques mitochondriaux (et plastidiques). Une caractéristique des génomes avec des codes génétiques non standard est leur petite taille, de sorte que le nombre de protéines influencées par un changement par rapport à un code génétique précurseur commun aurait été faible.

Dans le cas des mitochondries de mammifères, il y a moins d'ARNt et ceux-ci ont des interactions anticodon-codon non standard. Ainsi, la rationalisation de ces codes génétiques peut avoir été due à la pression pour réduire la taille du génome.


Codes linéaires et code génétique mitochondrial

L'origine du code génétique peut certainement être considérée comme l'un des problèmes les plus difficiles de la théorie de l'évolution moléculaire. Ainsi, les variantes connues du code génétique et une éventuelle ascendance commune de celles-ci ont été largement étudiées dans la littérature. Gonzalez et al. (2012) ont développé la théorie d'un code génétique mitochondrial primitif composé de quatre codons de base. Celles-ci ont été appelées tesselles et il a été démontré que le code des tesselles a des capacités de détection d'erreurs remarquables. Dans notre article, nous montrerons qu'en utilisant la théorie du codage classique, nous pouvons construire le code tessera comme un codage linéaire du code génétique standard et en même temps, il peut être déduit du code de tous les dinucléotides par la construction de Plotkin. Il montre que le modèle tesselle du code mitochondrial n'a pas seulement une explication biologique mais a également une structure mathématique claire. Cela souligne le rôle que le modèle tessère a pu jouer dans l'évolution.

Mots clés: Code génétique Codes linéaires Code mitochondrial Construction de Plotkin Tessera.


Re-craquer le code génétique

Ouvrez un manuel de biologie et vous trouverez une icône standard de la biologie moléculaire : le tableau résumant le code génétique standard. Il s'agit de l'ensemble des règles par lesquelles la cellule « décode » l'information contenue dans l'ADN et la « traduit » en acides aminés qui composent les protéines. Par exemple, dans pratiquement tous les organismes, le codon (séquence d'ADN de 3 lettres) "AGA" indique à la machinerie de traduction d'ajouter l'acide aminé asparagine. Alors que quelques écarts dans le code génétique utilisé par divers organismes sont connus, des recherches publiées plus tôt cette année dans Biologie moléculaire et évolution et dans le numéro actuel de Biologie et évolution du génome suggère que nous n'avons peut-être commencé qu'à gratter la surface sur le nombre de variations présentes dans les codes génétiques de tous les organismes vivants.

Dans le numéro d'avril de Biologie moléculaire et évolution, un groupe de chercheurs comprenant Emmanuel Noutahi, Virginie Calderon, Mathieu Blanchette, Nadia El-Mabrouk et Bernd Franz Lang de l'Université de Montréal, de l'Institut de Recherches Cliniques de Montréal et de l'Université McGill a publié une analyse des génomes mitochondriaux de 51 algues et plantes terrestres (Noutahi et al. 2019). Cette analyse s'est appuyée sur une version récemment étendue de l'outil bioinformatique CoreTracker, qui avait été précédemment développé par ce groupe (Noutahi et al. 2017). CoreTracker identifie les différences entre une séquence d'ADN et l'acide aminé attendu sur la base des acides aminés souvent trouvés à cette position chez des espèces étroitement apparentées. À l'aide de cet outil, Noutahi et ses collègues ont identifié 14 nouvelles réaffectations de codons impliquant le remplacement d'un acide aminé par un autre, dont la grande majorité ont été trouvées dans un groupe d'algues connu sous le nom de Sphaeropleales. Ces algues ont une organisation génomique mitochondriale inhabituelle qui semble être intermédiaire entre les génomes ancestraux plus grands et les génomes compacts dérivés de certains de leurs parents.

Selon les auteurs, le domaine de l'évolution du code génétique est alimenté par une augmentation rapide des données génomiques (génomes plus transcriptomes respectifs). Pour cette raison, « les procédures bioinformatiques comparatives/évolutives telles que CoreTracker sont désormais en mesure non seulement de prédire les déviations du code génétique, mais également de fournir des indices sur le mécanisme sous-jacent. » En effet, à la lumière de leurs résultats, les chercheurs ont proposé que les déviations du code génétique dans les mitochondries Sphaeropleales contribuaient en fait à leur organisation génomique inhabituelle. Sur la base de cette théorie, après la migration de certains gènes mitochondriaux vers le génome nucléaire au cours du processus de réduction du génome, "UCA" (normalement codant pour l'acide aminé sérine) a été réaffecté à un codon de terminaison. Cela aurait rendu impossible le transfert de gènes mitochondriaux supplémentaires dans le noyau, résultant en un génome mitochondrial de taille intermédiaire.

Avant la publication de l'article de Noutahi et al., les chercheurs David Zihala et Marek Elias de l'Université d'Ostrava avaient également découvert de manière indépendante le grand nombre de modifications du code génétique des Sphaeropleales. Suite à la découverte purement fortuite de nouveaux codes génétiques chez plusieurs protistes par le groupe de recherche d'Elias, Zihala et Elias ont été motivés à "se lancer dans un dépistage systématique pour trouver d'éventuels cas supplémentaires d'organismes avec de nouvelles variantes de code génétique ou des écarts précédemment manqués par rapport au code génétique standard. ." Comme Noutahi et al., leur méthode impliquait l'identification de divergences entre les séquences d'ADN et les acides aminés attendus sur la base des séquences présentes dans les génomes apparentés, bien qu'ils aient également effectué une certaine quantité de curation manuelle. L'analyse, publiée dans le numéro actuel de Biologie et évolution du génome (Zihala et Elias 2019), ont identifié quelques réaffectations de codons supplémentaires dans les Sphaeropleales, du fait qu'elles comprenaient un échantillonnage plus large de ce groupe. Par ailleurs, les résultats des deux études étaient très congruents, malgré les méthodes quelque peu différentes employées. En plus des modifications du code génétique, Zihala et Elias ont également identifié des mutations dans un facteur de libération mitochondrial - une protéine qui reconnaît les codons de terminaison - qui, selon Elias, "pourraient être liés à la capacité intrigante de certaines mitochondries sphaéropléaliennes à terminer la traduction au niveau des codons qui sont normalement lus comme codant pour un acide aminé. Nous proposons ainsi la première hypothèse spécifique sur les fondements moléculaires de cette capacité inhabituelle. "

Dans l'ensemble, les résultats des deux études soulignent la nécessité d'une prise de conscience plus approfondie des divergences du code génétique à travers l'arbre de la vie. Sinon, l'utilisation d'un code incorrect lors de la déduction de séquences de protéines à partir de séquences d'ADN pourrait entraîner des inexactitudes dans les séquences de protéines prédites qui sont utilisées à la fois pour les analyses de biologie phylogénétique et moléculaire. De plus, selon Noutahi et ses collègues, "Les deux publications ont réussi à prédire des changements spécifiques dans la signification des codons en utilisant des données accessibles au public, sans expérimentation biochimique, mais avec une grande confiance."

Cependant, ils notent également que les deux études sont de nature strictement informatique et que "ce type de" biochimie du papier "a ses limites. Seuls des cas d'évolution de codon bien établis sur le plan évolutif peuvent être déduits ), et bien que des modifications du répertoire, de la structure et de la spécificité de l'ARNt puissent être inférées dans une certaine mesure, une confirmation biochimique est indispensable." Cette limitation a également été soulignée par Elias, qui a noté que son groupe prévoyait d'utiliser des méthodes protéomiques pour vérifier certaines de leurs prédictions bioinformatiques concernant les divers codons vraisemblablement réaffectés. "Malheureusement", poursuit Elias, "des codes génétiques non standard sont généralement trouvés dans des organismes difficiles à étudier par des approches biochimiques ou génétiques directes, il reste donc un défi d'obtenir une compréhension plus approfondie des mécanismes moléculaires derrière les changements observés dans le codon. sens."

Les recherches futures découvriront presque certainement des changements supplémentaires, non encore identifiés, dans le code génétique de divers organismes. En effet, note Elias, "Nous analysons également quelques nouveaux cas passionnants de modification du code génétique dans les génomes nucléaires de certains protistes obscurs qui ont été découverts par notre enquête sur les données de séquences accessibles au public." De plus, les auteurs de Noutahi et al. L'étude souligne que, étant donné "la rapidité avec laquelle ce domaine évolue, en raison d'un nombre toujours croissant de rapports sur les écarts par rapport au code génétique standard - en particulier chez les eucaryotes et leurs organites. le voyage pour comprendre l'évolution des codons avec toutes ses implications mécanistes A juste commencé."


Faire face à un code génétique non conventionnel dans les mitochondries : la biogenèse et les défauts pathogènes de la modification de la 5-formylcytosine dans l'ARNt mitochondrial rencontré

Les mitochondries humaines contiennent leur propre génome, qui utilise un code génétique non conventionnel. En plus du codon méthionine AUG standard, l'ARNt méthionine mitochondrial unique (mt-ARNtMet) reconnaît également l'AUA lors de l'initiation et de l'élongation de la traduction. Les modifications post-transcriptionnelles des ARNt sont importantes pour la structure, la stabilité, le repliement correct et l'aminoacylation ainsi que le décodage. La modification unique de la 5-formylcytosine (f5C) de la position 34 dans le mt-ARNtMet a longtemps été supposée cruciale pour le décodage des codons de méthionine non conventionnels et une traduction mitochondriale efficace. Cependant, les enzymes responsables de la formation de f5C mitochondrial n'ont été identifiées que récemment. La première étape de la voie f5C consiste en la méthylation de la cytosine par NSUN3. Ceci est suivi d'une oxydation supplémentaire par ABH1. Ici, nous passons en revue le rôle de f5C, les dernières avancées dans notre compréhension de la biogenèse de cette modification unique de l'ARNt mitochondrial et son implication dans la maladie humaine.

Mots clés: traduction des mitochondries 5-formylcytosine 5-méthylcytosine NSUN3 modification de l'ARN ARNt.

Déclaration de conflit d'intérêts

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt.

Les figures

Aperçu graphique de l'ARNt…

Aperçu graphique de la voie de formylation de l'ARNt Méthionine (mt-ARNt Met ). Méthylates NSUN3…


Code génétique mitochondrial - Biologie

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Le code mitochondrial des vertébrés (2) :

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Le code mitochondrial de la levure (3) :

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Le code mitochondrial des moisissures, des protozoaires et des coelentérés et le code des mycoplasmes/spiroplasmes (4) :

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Le code mitochondrial des invertébrés (5) :

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Le Code Nucléaire Cilié, Dasycladacean et Hexamita (6) :

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Le code mitochondrial des échinodermes et des vers plats (9) :

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Le Code Nucléaire Euplotide (10) :

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Le code des bactéries et des plastes végétaux (11) :

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Le code nucléaire alternatif de levure (12) :

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Le code mitochondrial ascidien (13) :

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Le code mitochondrial alternatif des vers plats (14) :

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Code nucléaire du blépharisme (15) :

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Code mitochondrial chlorophycéen (16) :

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Code mitochondrial des trématodes (21) :

AA standard = FFLLSSSSYY**CC*WLLLLPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG Cet AA = FFLLSSSSYY**CCWWLLLLPPPPHHQQRRRRIIMMTTTTNNNKSSSSVVVVAAAADDEEGGGG Commence = -------------------------------- ---M---------------M------------ Base1 = TTTTTTTTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGAGAGAGAGGAGG Base2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAATCAGTCTC3TCTCTCTCTCTCTCCCCAAAAGTCAGTTAGTCAGAGAGGAGG Base2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAATCTCTCTC3TCTCTCTCTCTCTTTCCCCAAAAGTCAAGATTAGTCAGAGGAG

Scenedesmus obliquus Code mitochondrial (22) :

AA standard = FFLLSSSSYY**CC*WLLLLPPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG Cet AA = FFLLSS*SYY*LCC*WLLLLPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG Commence = ---------------------------- ------M --------------- Base1 = TTTTTTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGG Base2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCTCTCCATCAAAGGGG Base3 = TCAGTCAGTCAGTCAGAGTCAGAGGAG

Code mitochondrial Thraustochytrium (23) :

Stnd AAs = FFLLSSSSYY**CC*WLLLLPPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG Cet AAs = FF*LSSSSYY**CC*WLLLLPPPPHHQQRRRRIIIMTTTTNNKKSSRRVVVVAAAADDEEGGGG Commence = ---------------------------- ----M--M---------------M------------ Base1 = TTTTTTTTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGGAGAGAGAGG Base2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTTTCCCCATCTCTCAAAGGGGTTTTCCCAGTCTCCATCAAAGGGAGAGAGAGTCAGTCAGTCAGTCAGGAG BASE2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTTTCCCTCTCTCAAAGGGGTTTTCCCAGTCCATCAAAGTCAGAG

*Certains chiffres sont ignorés pour que ces codes soient cohérents avec les codes génétiques utilisés par le NCBI .


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Organisation de l'ADN mitochondrial végétal | Biotechnologie

Dans cet article, nous discuterons de l'organisation de l'ADN mitochondrial végétal.

Le génome mitochondrial des plantes supérieures est le plus grand et le plus complexe des eucaryotes. Cependant, le génome mitochondrial de la plante ne contient pas beaucoup de gènes. La nature complexe du génome mitochondrial végétal pourrait être due à la présence de nombreuses séquences chloroplastiques dans l'ADNmt des plantes supérieures.

Comme les mitochondries ont leur propre ADN, la transcription et la traduction ont lieu pour la synthèse d'un ensemble relativement petit de polypeptides principalement axés sur la production d'ATP. Les mitochondries utilisent un code génétique légèrement différent. La plupart des gènes des protéines mitochondriales sont présents dans l'ADN nucléaire, traduits dans le cytosol et par conséquent dans les mitochondries.

L'ADN mitochondrial circulaire des plantes a une densité de flottabilité d'environ 1,705 gmL -1 dans le chlorure de césium. Ce chiffre réel correspond à environ 47 % de G + C. Il existe une différence de taille considérable entre l'ADN mitochondrial parmi divers organismes et varie de 16 kb chez l'homme à plus de 2010 kb chez le melon musqué.

La taille mitochondriale chez Brassica campestris est de 218 kb et contient une répétition directe de 2000 kb, alors que chez Zea mays, il y a cinq séquences répétées directes et inversées présentes dans l'ADN de 570 kb (tableau 5.3). La taille de l'ARN ribosomique (26 S et 18 S) dans les mitochondries végétales est plus grande que celle des autres mitochondries et il existe un ARNr 5 S unique dans les plantes supérieures.

Les gènes 18S et 5S étroitement liés dans le maïs sont séparés du gène de l'ARNr 25S. La séquence d'ARNr dans les mitochondries végétales présente plusieurs homologies avec les gènes d'ARNr bactériens et chloroplastiques. Plusieurs preuves ont montré que des séquences d'ADN peuvent se déplacer d'un organite à un autre. Chez le maïs, des séquences chloroplastiques de 12 kb se sont avérées être insérées dans l'ADN mitochondrial.

Les gènes mitochondriaux végétaux qui codent pour les protéines de la cytochrome C oxydase et l'apoprotéine du cytochrome b ont été séquencés. La compréhension de la séquence d'ADN d'autres gènes correspondants a conduit à la conclusion que les mitochondries n'utilisent pas le code génétique universel et utilisent diverses autres alternatives, par exemple, dans les mitochondries de maïs, les codes CGG pour le tryptophane. Cependant, ce codon représente pour l'arginine dans le code universel. Les gènes mitochondriaux végétaux semblent dépourvus de codon de terminaison UGA.

Dans les mitochondries du maïs, un gène de l'apoprotéine du cytochrome b a une longueur de 1164 paires de bases et code pour une protéine de 42,9 kD et sa séquence d'acides aminés présente près de cinquante pour cent d'homologie avec d'autres protéines correspondantes chez la levure. La présence d'introns dans les gènes du maïs n'a pas été mise en évidence.

La nature exacte du traitement de l'ADN mitochondrial n'est pas connue. On pense cependant que l'extrémité 5 & 8242 n'est pas coiffée et qu'il n'y a pas de poly-adénylation étendue. De nombreuses plantes ne produisent pas de pollen fertile en conséquence, les plantes présentent une stérilité mâle, qui est contrôlée par des gènes nucléaires et mitochondriaux.

L'analyse du génome du maïs suggère que les gènes présents dans les mitochondries déterminent la stérilité mâle cytoplasmique, et son problème de stérilité peut être inversé par les gènes de restauration nucléaire (Rf). Il est souvent difficile d'identifier les séquences responsables de la stérilité mâle cytoplasmique (cms) en raison de la plus grande taille de l'ADN mitochondrial.

Dans Brassica napus, il existe plusieurs cadres de lecture ouverts (ORF) associés au cms associés à la stérilité masculine, par exemple, le locus orf224/atp6 lié à la stérilité masculine pour les gènes mitochondriaux associés au cms pro­vide des preuves solides que le gène Turf 13 est responsable du cms dans T -cytoplasme de maïs. La stérilité mâle cytoplasmique a été étudiée chez le maïs et a été distinguée en quatre types généraux comme N, T, C et S.

Le type normal (N) donne naissance à un pollen fonctionnel alors que T, C et S sont mâles stériles. Le génome mitochondrial du cytoplasme S stérile mâle du maïs contient la région d'ADN réformée R, qui contient deux ORF chimériques. Une expérience de fusion de protoplastes a été menée pour identifier le gène de pétunia associé au cms. Fonctions des gènes associés à la stérilité mâle cytoplasmique.


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Code génétique mitochondrial - Biologie

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Les mitochondries produisent des molécules d'ATP riches en énergie et sont les seuls organites de la cellule animale à avoir leur propre système génétique.

On pense que la mitochondrie actuelle a évolué à partir d'une bactérie aérobie, qui a formé une association mutuellement bénéfique, ou symbiotique, avec son prédateur.

Over time, many genes from this bacterium were transferred to the nuclear DNA of the host cell and other genes were lost, leaving behind a small but independent mitochondrial DNA.

Some cells, like muscle cells, can contain hundreds of mitochondria, while others, like red blood cells, do not contain any. Each mitochondrion can contain up to 10 copies of the mitochondrial DNA.

Mitochondrial DNA is a closed, circular molecule varying in length from 14,000 to 20,000 bps, in animal cells, as compared to millions of base pairs present in nuclear DNA. 

This mitochondrial DNA encodes only a small number of biomolecules: the 16S and 12S rRNAs, up to 25 tRNAs, and 13 respiratory chain proteins. Nuclear DNA codes for the remaining proteins required for mitochondrial function.

Around 93% of the mitochondrial DNA codes for proteins, unlike nuclear DNA, where only about 1 percent are coding regions. This is partially because introns, which are a regular feature of eukaryotic DNA, are absent in mitochondrial DNA.  

Several sequences of the genetic code are translated differently depending upon the type of DNA. For example, the codon UGA codes for tryptophan in mitochondrial DNA, whereas it is a stop codon in nuclear DNA.

Mitochondrial DNA has a faster rate of evolution than that of nuclear DNA due to the mutation rate in mitochondrial DNA being greater than 10 fold higher. 

This is because mitochondrial DNA is not protected by histones like that of nuclear DNA and is exposed to reactive oxygen species generated during mitochondrial reactions. Additionally, it also has less efficient DNA repair machinery.

Transfer of mitochondrial DNA always happens from mother to offspring. This is known as maternal inheritance. 

Maternal inheritance occurs because, after fertilization, the few mitochondria present in sperm are degraded while the many mitochondria in the ovum remain present in the embryo and are passed onto all the cells in the offspring.

6.13: Animal Mitochondrial Genetics

Among all the organelles in an animal cell, only mitochondria have their own independent genomes. Animal mitochondrial DNA is a double-stranded, closed-circular molecule with around 20,000 base pairs. Mitochondrial DNA is unique in that one of its two strands, the heavy, or H, -strand is guanine rich, whereas the complementary strand is cytosine rich and called the light, or L, -strand. Compared to nuclear DNA, mitochondrial DNA has a very low percentage of non-coding regions and is marked by the complete absence of introns. Also, their genes are very closely spaced and some of them even have overlapping regions. D-loop is the most important regulatory non-coding region of mitochondrial DNA, which also contains the origin of the replication for the H-strand. Mitochondrial genetic code differs from nuclear DNA code with respect to a few codons. For example, codon UGA, AUA, and AGA/AGG codes for STOP codon, isoleucine, and arginine, respectively, in nuclear DNA while the same codons codes for tryptophan, methionine and STOP codon, respectively, in animal mitochondrial DNA. 

Replication of nuclear DNA is coordinated with the cell cycle and must be finished before cell division occurs. Another characteristic feature of the mitochondrial genome is its relaxed DNA replication, where unlike nuclear DNA, replication is independent of the cell cycle and can go on in daughter cells even after cell division.

Maternal Inheritance

In mammals, mitochondrial DNA gets inherited only from the mother’s oocyte as the mitochondria present in the sperm are selectively degraded by a ubiquitin-mediated pathway in the zygote.  Mutations in mitochondrial genes can result in diseases such as Leber’s hereditary optic neuropathy or Leigh syndrome therefore,  if the mother carries such mutations, her offspring can inherit these diseases. Recently, new therapies such as mitochondrial replacement can allow the birth of an unaffected child to an affected mother.   The nucleus of the mother’s oocyte is transferred to an enucleated oocyte of a healthy donor with normal mitochondria before fertilization. This technique has led to the birth of the so-called “three-parent baby,” who did not inherit the mother’s mitochondrial disease.


Fungal Genomics

3.2.2 Optional introns in mitochondrial genomes

Mitochondrial genomes in the true fungi are highly variable both in size and organization. Most of this size variation is due to the presence of introns and intron-encoded open reading frames (ORFs) (Wolf and Giudice 1988 Clark-Walker 1992 Gillham 1994 Belcour et al. 1997 Salvo et al. 1998). For example, the Oak Ridge laboratory strains of Neurospora crassa have a 62-kbp mitochondrial genome that contains ten introns which account for about 20 kb of the DNA ( Collins 1993 ), whereas Podospora anserina race A has a mitochondrial genome that is approximately 100 kbp in size, about 60 kbp consists of 36 introns and intron-encoded ORFs ( Cummings et al. 1990). One extreme example is provided by Podospora anserina in which DNA sequence analysis revealed that the cox1 gene alone extends over 24.5 kilobase pairs and contains sixteen introns ( Cummings et al. 1989 ). This is in contrast to the mtDNA of the fission yeast S. pombe in which the entire mitochondrial genome is composed of 19 431 nucleotides and contains only three introns ( Lang 1984 Lang et al. 1985 Lang et al. 1999 ). Furthermore, for both S. cerevisiae et S. pombe it has been demonstrated that introns are dispensable genetic elements (Séraphin et al. 1987 Schäfer et al. 1991 Wolf 1994 ). Comparative studies among the budding yeasts, the fission yeasts, and species of Aspergillus, Neurospora and allied genera have demonstrated that at least some of these optional introns are mobile and probably even capable of inter species lateral transfer ( Dujon 1989 Dujon and Belcour 1989 Clark-Walker 1992 Grivell 1995 Wolf 1994 ). Intron insertion occurs mainly in highly conserved sites within mitochondral genes. Even phylogenetically unrelated species from different kingdoms can contain introns in identical regions of homologous genes, thus supporting arguments for horizontal intron transmission ( Wolff et al. 1993 ).

It has been experimentally demonstrated that in Aspergillus japonicus introns can be transmitted among heterokaryon incompatible strains after protoplast fusion ( Hamari et al. 2001 Hamari et al. 2002 ). In nature, either transient or temporary hyphal anastomosis might allow for heteroplasmons wherein mitochondria from different strains can mix and fuse and introns can mobilize, generating recombinant mtDNAs due to gain or loss of introns ( Hamari et al. 2002 ). Dans S. cerevisiae intron mobility can be demonstrated experimentally by crossing compatible strains wherein one parental mtDNA harbors a mobile intron (donor) and the other parent contributes mtDNAs that lack the equivalent intron (recipient) ( Butow and Zinn 1986 Gillham 1994 Wolf 1996 ). A more detailed discussion of fungal mtDNA introns, their biology, RNA components and their encoded ORFs will follow later in this review (see section 4 ).


Voir la vidéo: Dr. Peter Gariaev 1942 - 2020 The Wave Genome Nobel Prize candidate Гаряев Пётр Петрович (Août 2022).