Mitochondrial genetic transformation via biotechnological approaches or natural competence mechanism: do we have a choice?

Abstract

Несмотря на достаточно убедительные доказательства существования горизонтального переноса генов в растительные митохондрии, в этой области исследований остается много нерешенных вопросов, в частности, не известен молекулярный механизм горизонтального переноса генов в органеллы. На сегодняшний день не до конца изучены многие вопросы как трансмембранного переноса, так и условий интеграции гетерологичной ДНК в митохондриальный геном вида-реципиента. Обнаруженные в митохондриях многих видов высших растений кольцевые и, в особенности, линейные плазмиды, с одной стороны, являются удобным инструментом для изучения механизмов трансмембранного переноса ДНК и, с другой, – могут служить основой для конструирования митохондриальных векторов интегративного типа. Ключевые слова: трансформация митохондрий, импорт ДНК, митохондриальные плазмиды, митохондриальная мембрана.

Незважаючи на досить переконливі докази існування горизонтального перенесення генів у рослинні мітохондрії, у цій області досліджень залишається чимало невирішених питань, зокрема, не відомий молекулярний механізм горизонтального перенесення генів в органели. На сьогодні не до кінця вивчено низку питань як трансмембранного перенесення, так і умов інтеграції гетерологічної ДНК у мітохондріальний геном виду-реципієнта. Виявлені в мітохондріях багатьох видів вищих рослин кільцеві і, особливо, лінійні плазміди, з одного боку, є зручним інструментом для вивчення механізмів трансмембранного перенесення ДНК і, з іншого, – можуть слугувати основою для конструювання мітохондріальних векторів інтегративного типу. Ключові слова: трансформація мітохондрій, імпорт ДНК, мітохондріальні плазміди, мітохондріальна мембрана.

Regardless quite assertive proofs of horizontal gene transfer into plant mitochondria, the phenomenon existent in many organisms, this field of research still lacks comprehensive information about the mechanism of gene transfer into mitochondria. Up to now, such questions as how nucleic acids traverse mitochondrial membranes and maintain stability in the mitochondrial genome remain the focus of such researches. Circular and especially linear plasmids present in mitochondria of many plant species could be a convinient tool to investigate the mechanisms of mitochondrial membrane DNA transfer and serve as mitochondrial integrative vectors. Keywords: mitochondrial transformation, DNA import, mitochondrial plasmids, mitochondrial membrane.