The functional organization of mitochondrial genomes in

humancells

Marek Kudła

Plan prezentacji

• Przedstawienie tego, co właściwie zostało zbadane

• Wnioski autorów – ogólny model• W jaki sposób otrzymano wyniki i jak je

analizowano

Moim celem jest również pokazanie tego jak czytać artykuły naukowe i się nie pogubić

Obiekt badań

• Jak uorganizowane jest ludzkie mtDNA

• Jego powiązania przestrzenne z aparatami transkrypcyjnym, translacyjnym, translokacyjnym i degradacji RNA

• Zachowanie mtDNA podczas podziału mitochondriów.

• ~16.6 kb

• 22 tRNA molecules

• 2 rRNAs

• 13 mRNAs

• Both strands encode transcripts

• Dense packing

Human mtDNA – organisation

Primary mitochondrial transcripts

• Policistronic transcripts

• Genes encoded by mtDNA lack regulatory sequences

• Common promotor region for transcripts from both strands

• In case of ATP6/8 and ND4/4L ORFs of two proteins are partially encoded by the same DNA sequence in different reading frame

Human mtDNA – information expression

mtDNA uorganizowane jest w foci po ~8 cząsteczek. Foci związane są z błoną mitochondrialną.

Ogólny schemat idei integracji funkcji

Dlaczego to takie istotne?

Współskładanie kompleksów mitochondrialnych zależy od białek mitochondrialnych i jądrowych

Współwystępowanie foci mtDNA i nowopowstałych transkryptów

S6 - białko rybosomalne z rybosomu cytoplazmatycznego

NAC – chaperon cytoplazmatyczny uczestniczący w translokacji białka przez błony mt

Tom22 – kompleks translokacyjny zewnętrznej błony

• przesuwanie obrazów względem siebie

• dla każdej pozycji liczymy współczynnik korelacji Pearsona (-1, 1)

-1 korelacja ujemna

0 brak korelacji

1 korelacja dodatnia

• obserwujemy rozkład współczynnika w zależności od dystansu przesunięcia

W jaki sposób rzetelnie analizuje się takie obrazy? - propozycja

Współwystępowanie foci mtDNA i motoru kinezynowego motoru białkowego odpowiedzialnego za ruch mitochondriów po mikrotubulach.

Współwystępowanie jednostki oksydazy cytochromowej c, podjednostka 8 i mtDNA

Jeszcze raz dla przypomnienia:

degradosom (Suv + egzonukleaza)

Wnioski

• mtDNA uorganizowane jest w foci po 6-10 cząsteczek

• foci występują w pobliżu miejsc podczepienia mt do szkieletu MT

• podziały mt odbywają się w pobliżu foci, ale nigdy nie dzielą foci

• foci występują w miejscach, gdzie lokalnie zmniejszona jest ilość kompleksów oddechowych, co może chronić mtDNA przed wolnymi rodnikami

Wnioski jeszcze istotniejsze...

• powstające transkrypty pozostają w pobliżu foci (czas półtrwania ~43 min.) po czym są degradowane (czas półtrwania ~45 min.)

• mitochondrialne jak i cytoplazmatyczne rybosomy lokalizują się w pobliżu foci

• również w pobliżu lokalizują się kompleksy odpowiedzialne za translokację białek przez błony mitochondrialne

Dziękuję za uwagę