鞭毛虫纲Vickermania属中进化分化的动质体基因组结构与RNA编辑模式的突破性发现

来自捷克科学院的团队针对锥虫科Vickermania属两种近缘物种，解析了其动质体(kDNA)中非典型大环(HL-circle)的gRNA冗余现象与呼吸链功能退化的关联。研究发现，长期培养的V. ingenoplastis因HL-circle剧减导致复合物I转录本编辑失效，迫使ATP synthase逆向运作维持线粒体膜电位；而新发现的V. spadyakhi保留功能性复合物I，揭示了动质体基因组可塑性如何重塑寄生生物能量代谢范式。

　　在单细胞真核生物锥虫科鞭毛虫的线粒体中，存在由数十个maxicircle和数千个minicircle交织形成的复杂动质体(kDNA)结构。maxicircle编码标准线粒体基因，而minicircle则产生指导信使RNA(mRNA)尿苷插入/删除编辑的gRNA。传统认知基于对致病性利什曼原虫(Leishmania)和锥虫(Trypanosoma)的研究，而本研究聚焦冷门属Vickermania的两个物种：新发现的V. spadyakhi展现惊人的gRNA冗余——其超大异质性大环(HL-circle)携带多拷贝gRNA，远超编辑需求；相反，实验室长期传代的V. ingenoplastis的HL-circle库严重萎缩，导致复合物I亚基转录本编辑失败，呼吸链出现"断链"现象。有趣的是，这种已缺失复合物III/IV基因的寄生虫，竟依赖ATP synthase逆向泵送质子维持膜电位，而野生型V. spadyakhi仍保持标准氧化磷酸化路径。该研究揭示了动质体基因组动态进化如何通过gRNA库存调控，重塑寄生生物的呼吸代谢蓝图。