秀丽隐杆线虫生殖系概括了哺乳动物干细胞的生态位，并为研究干细胞生物学的关键方面提供了一个有效的平台。然而，生殖干细胞稳态的分子和生理要求在很大程度上仍然难以捉摸。在这里，我们报告线粒体生物发生和功能对于生殖干细胞身份至关重要。我们表明生殖系线粒体中的一般转录活性是高度划分的，并决定了线粒体的成熟。RPOM-1，即线粒体 RNA 聚合酶，随着胚核从远端性腺臂发展到近端性腺臂形成卵母细胞而差异表达。当它们接近性腺臂近端时，线粒体经历从球状到管状形态的变化并变得极化。尤其，这种线粒体成熟轨迹在进化上是保守的。我们发现类似的过渡和时间线粒体 RNA 聚合酶表达谱表征了哺乳动物干细胞的分化。在秀丽隐杆线虫中，ATP 和 ROS 的产生在成熟过程中急剧增加。受损的线粒体生物能量学通过破坏有丝分裂和向卵母细胞分化之间的平衡导致性腺合胞体肿瘤形成，从而导致生育力显着降低。因此，在种系中诱导了补偿性细胞凋亡。精子来源的信号通过 MEK/ERK 激酶途径促进线粒体成熟和适当的生殖细胞分化。生殖细胞命运决定由胰岛素/IGF-1 和 TGF-β 信号、线粒体和蛋白质合成之间的串扰决定。我们的研究结果表明，线粒体转录活性决定了线粒体生物能学的转变，进而调节生殖干细胞的存活和分化。线粒体转录的扰动阻碍了适当的生殖细胞分化并导致生殖系肿瘤的发展。



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