研究发现单细胞生物的DNA表观遗传代码比多细胞生物更复杂Single-celled organisms have more complex DNA epigenetic code than multicellular life, researchers discover

环球医讯 / 创新药物来源:phys.org英国 - 英文2025-11-27 20:54:43 - 阅读时长2分钟 - 693字
最新研究揭示单细胞真核生物展现出比多细胞生物更为复杂的DNA表观遗传系统,不仅胞嘧啶碱基被甲基化,腺嘌呤碱基也参与甲基化过程,这一发现颠覆了分子复杂性随生物体复杂性增加的传统假设;研究证实腺嘌呤甲基化对单细胞生物的基因调控和生存能力至关重要,为开发针对滴虫、芽囊原虫及"食脑变形虫"等病原体引起的疾病的新型药物提供了潜在靶点,尽管相关药物研发尚需时日,但这一突破为寄生虫疾病治疗开辟了全新方向,具有重要的进化生物学意义和临床应用前景。
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研究发现单细胞生物的DNA表观遗传代码比多细胞生物更复杂

研究涵盖的单细胞真核生物多样性,其细胞核(蓝色)和微管细胞骨架(品红色)经过染色。这些生物彼此之间的亲缘关系,以及它们与我们或植物之间的亲缘关系都非常遥远。图片来源:日内瓦大学Omaya Dudin

多细胞生物(动物、植物、人类)都具有对其DNA中胞嘧啶碱基进行甲基化的能力。这种过程是一种表观遗传修饰,在癌症等疾病和衰老等过程中起着重要作用。

单细胞生物展现出令人惊讶的复杂性

发表在《自然·遗传学》杂志上的一篇论文中,研究人员发现,在更为"原始"的单细胞生物中,腺嘌呤和胞嘧啶碱基都会被甲基化。这表明在某些方面,这些单细胞生物比它们的多细胞同类更为复杂。

研究团队还发现,对于许多这类单细胞生物而言,腺嘌呤碱基的甲基化对于控制哪些基因被开启至关重要,这对它们的生存能力非常重要。

新寄生虫治疗方法的潜力

能够损害动物和植物并感染人类的寄生虫往往是单细胞生物。这项新研究表明,针对单细胞生物中腺嘌呤碱基的甲基化可能是阻止它们感染/对动物、植物和人类产生负面影响的一种方法。

尽管这仍有很长的路要走(即药物仍需开发和测试),但它为药物开发和发现开辟了一条新途径。

领导这项研究的伦敦玛丽女王大学进化表观基因组学高级讲师亚历克斯·德门多萨博士表示:"这一发现表明,一些单细胞真核生物比多细胞生物拥有更为复杂的DNA甲基化系统,颠覆了分子复杂性随生物体复杂性增加的假设。

"除了其进化意义外,这一发现还为靶向寄生虫开辟了新的可能性,为针对由滴虫、芽囊原虫或所谓的'食脑变形虫'等原生生物引起的疾病的药物开发提供了潜在途径。"

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