集体线粒体动力学形成的相遇网络支持植物细胞中有效mtDNA基因的出现
摘要：线粒体在植物细胞中形成了非常动态的个体线粒体群体。每个线粒体平均含有不到一个完整的线粒体DNA（mtDNA）基因组的拷贝。在这里，我们询问线粒体动力学是否能够通过促进个体之间的交流，让每个线粒体随着时间的推移“收集”到完整的mtDNA基因组。类似于社交网络上的交易，线粒体间的mtDNA片段交换可能导致个体之间出现完整的“有效”基因组。我们使用最近的方法，结合单细胞时间推移显微镜、视频分析和网络科学，对拟南芥下胚轴细胞中的线粒体的集体动力学进行了描述。然后，我们使用定量模型来预测通过线粒体间的相遇网络共享和积累遗传信息的能力。我们发现，生物相遇网络在时间上收集完整基因组的能力显著优于从理论和模拟生成的一系列其他网络。使用coupon collector问题的结果，我们证明度分布的上尾是相遇网络在这个任务中的关键决定因素，并讨论观察到的线粒体动力学特征如何促进完整有效基因组的出现。
作者：Konstantinos Giannakis, Joanna M. Chustecki, Iain G. Johnston
论文ID：2110.12736
分类：Subcellular Processes
分类简称：q-bio.SC
提交时间：2021-10-26