Gen des Monats August: DAMT-1
Die DNA-Methyltransferase DAMT-1 katalysiert in C. elegans eine bestimmte epigenetische Modifikation, N6-Methyladenin (6mA), an mitochondrialer DNA (mtDNA). Die Fehlregulierung dieser Methylierung begünstigt die Weitergabe von mutierter mtDNA, beeinträchtigt die Funktionsfähigkeit von Mitochondrien und trägt zur Alterung des Organismus bei. Dies ergab eine in Cell Metabolism veröffentliche Studie.
Mitochondrien sind für die Energiegewinnung der Zelle verantwortlich und besitzen eine eigene DNA. Diese liegt in zahlreichen Kopien in den Mitochondrien vor und enthält Gene, die u.a. für Proteine der Atmungsketten-Komplexe kodieren. Wie genau die Expression des mitochondrialen Genoms und die Zahl der mtDNA-Kopien reguliert wird, ist bislang noch nicht abschließend geklärt.
Die Wissenschaftler*innen der Studie erforschten die Bedeutung der 6mA-Modifikation der mtDNA im Modellorganismus des Fadenwurms C. elegans. Sie stellten dabei fest, dass DAMT-1 gemeinsam mit der Demethylase ALKB-1 in Mitochondrien lokalisiert und maßgeblich ist für das Vorhandensein der 6mA-Methylierung der mtDNA. In ihren Experimenten sorgte die gezielte Modulierung der Aktivität der beiden Enzyme für Veränderungen in der Zahl von mtDNA-Kopien und Transkripten, eine verringerte oxidative Phosphorylierung, vermehrten oxidativen Stress und eine kürzere Lebensspanne.
Hahn A, Hung GCC, Ahier A, Dai CY, Kirmes I, Forde BM, Campbell D, Lee RSY, Sucic J, Onraet T, Zuryn S. Misregulation of mitochondrial 6mA promotes the propagation of mutant mtDNA and causes aging in C. elegans. Cell Metab. 2024 Aug 16:S1550-4131(24)00291-2. doi: 10.1016/j.cmet.2024.07.020. Epub ahead of print.