2018. április 21. szombat
Konrád, Zsombor
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
A mitokondrium-fúzió jelentősége - 2010-04-17 12:11:59 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
A mitokondrium-fúzió jelentősége

A testünk energiatermelő központjai a sejtjeinkben több példányban megtalálható mitokondriumok. Érthető, hogy ezek legkisebb hibái is súlyos, akár halálos kimeneteleűek lehetnek. Egy kutatócsoport vizsgálatai szerint a mitokondriumok azonban sokkal több hibát hordoznak mint azt gondolnánk, és egészen egyedi módon képesek azokat elfedni, illetve javítani.

A mitokondriumok az eukarióták energiatermelő sejtszervecskéi. Endoszimbionta eredetűek, vagyis egy korábban önálló baktérium bekebelezésével váltak az eukarióta sejt részévé. Éppen ezért saját, bakteriális jellegű örökítőanyaggal (mtDNS – mitokondriális DNS) rendelkeznek, melyből egyenként 5-10 példányt hordoznak. Egy-egy sejtben általában sok mitokondrium van, minél több energiára van szüksége egy sejtnek, annál több. Az emberi izomsejtek több száz, illetve több ezer darabot is tartalmazhatnak.

Az első endoszimbiózisok óta eltelt évmilliárdok alatt a mitokondrium mint endoszimbionta sejtorganellum fokozatosan elvesztette önállóságát, és léte a gazdasejt létezésétől vált függővé. Ennek genetikai alapja az, hogy a mitokondrium genomjának jelentős hányada (embernél 99%-a) a gazdasejt sejtmagi DNS-ébe került. Vagyis a sejtszervecske életét a saját és a gazda genomja együttesen szabályozzák.

Az ilyen „genetikai megosztottság” a mitokondrium működésének szabályozása szempontjából rendkívül érdekes: egyszerre áll eukarióta és prokarióta jellegű genetikai kontroll alatt. A genetikai mutációkat tekintve így azok a hibák, amelyek a gazdasejtbe épült mitokondriális géneket érintik mendeli öröklésmenetet mutatnak, míg a saját DNS-ét a prokarióta jellegből adódóan a magas mutációs ráta jellemzi. Érthető módon a mitokondriumot, mint a szervezet energiaközpontját érintő mutációk komoly betegségek kialakulását eredményezhetik.

Mivel a mitokondriumok egy sejten belül sem egyformák (heteroplazmia), ezért a belőlük eredeztethető betegségek lefolyása dózis-függő, azaz azon múlik, hogy az adott testi szövetében mekkora százalékban fordulnak elő a hibás mitokondriumok. De a sejtek 60-90% mutáns mitokondriumot is képesek tolerálni, mielőtt betegség tünetei mutatkoznának. Mindezek együttvéve gyakorlatilag lehetetlenné teszik a mitokondriális-eredetű betegségek lefolyásának, öröklődésének valószínűségének megjóslását és megnehezítik klinikai diagnosztikájukat.

Ha egy szervezetben mutáns fenotípusú mitokondriumok fordulnak elő, akkor először a nagy energiaigényű szövetek károsodnak (idegsejtek, izomsejtek), ilyen a különböző mitokondriális eredetű enkefalomiopátiák, a Leber-féle optikus neuropátia, vagy a Leigh-szindróma.

Egy normális sejtben a mitokondriumok állandóan osztódnak és egyesülnek. A fúziót emlősökben alapvetően három különböző GTPáz szabályozza: egy dinamin-rokon fehérje, amely a belső membránon helyezkedik el, és két ún. mitofuzin (Mfn1 és Mfn2), amelyek pedig a külső membránon találhatóak. Ezek hiányában a mitokondriumok tönkremennek, mert a fúzió az osztódást kompenzáló folyamat. Ha nincs egyesülés, az osztódásokkal keletkező utód-mitokondriumok egyre kisebbek és kisebbek lesznek, és ez együtt jár a mtDNS mennyiségének jelentős csökkenésével (depléció) is, mutatták be David C. Chan és munkatársai.

Kísérleteiket egérmodellen végezték. Azokban az egerekben, amelyek vázizmaiban nem termelődött egyik mitofuzin sem, letális miopátia alakult ki. A tünetek hátterében a csökkent mtDNS mennyiség, és a rengeteg felhalmozódott pontmutáció és deléció állt. Ráadásul, ha olyan háttérből ütötték ki az mfn1-et, ahol a mitokondriális DNS-polimeráz exonukleáz alegysége hiányzott – tehát a mitokondriumokban nem volt DNS-hibajavítás, sem pedig fúzió -, ez egyedek újszülött korban elpusztultak. Ez arra utal, hogy a fúzió kompenzálhatja a mtDNS mutációkat, és ez állhat a hátterében a sejtek nagy toleranciájának. Az egyesüléssel ugyanis egy mitokondriumba juthat vad típusú és hibás kromoszóma is, ami csökkenti a valószínűségét a hibás fenotípus megjelenésének.

A jelenség tehát egy kézenfekvő és egyszerű módja, hogy a bakteriális "tökéletlenségek" ne árthassanak a finoman szabályzott eukarióta sejtnek. A kutatócsoport eredményeit a Cell április 16-i számában közölte.

Cell, 2010. április 16.

Lózsa Rita


Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 5, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés