Descrizione del progetto
Una delle caratteristiche meno capite delle malattie che sono
riconducibili a mutazioni del DNA mitocondriale, è l'alta specificità
tessutale. Sebbene la mutazione sia riscontrabile in molti altri
tessuti, si ammalano solo determinate cellule, da qui ne risultano
cecità, sordità o epilessia.
Questo lascia presumere, che viene interessata non (solo) la
produzione di energia, che è colpita, ma vengono bensì danneggiate
anche altre funzioni mitocondriali misconosciute, la cui perdita
danneggia solo determinati tipi di cellule e le loro funzioni. Un
esempio molto significativo ne è la mutazione della tRNALeu alla posizione
3302, che porta esclusivamente alla degenerazione della muscolatura
scheletrica, per cui le pazienti muoiono (Bindoff et al., 1993).
Cerchiamo il meccanismo patologico nelle cellule eteroplasmiche
(con mitocondri sani e mitocondri malati) e cibride (ibridi di
laboratorio con mutazioni diverse in mitocondri diversi, con un
costante contenuto mitocondriale nel citoplasma cellulare con queste
mutazioni). Abbiamo generati cibridi, che contengono a partire da un
citoplasma normale (cellule di rabdomiosarcoma) mitocondri
con questa mutazione 3302, ma anche con la ben conosciuta mutazione MELAS A3243.
Quste cellule possono venire differenziate solo in coltura a partire
da mioblasti in cellule miotubolari simili alle muscolari, per cercare in
queste il meccanismo patogeno. Analizziamo la sintesi, la processazione e le mutazioni del tRNA, gli scambi energetici delle
cellule, ed anche il bilancio del calcio e la loro contrattilità.
Speriamo, con questo modello di poterci permettere apporti importanti
per il chiarimento delle specificità cellulari delle mutazioni del DNA
mitocondriale.
Sostenuto da: Thyssen Stiftung (Az. 20.01.0.035 an Frau Dr. Weber)
Finalizzare i nuovi mezzi a:
Mezzi per la coltura cellulare per la differenziazione delle cellule
di rabdosarcoma
(Ham's F12 bzw. F14 Medium)
Pubblicazioni
pertinenti:
1.
Bindoff, L. A., Howell, N., Poulton, J., McCullough, D. A.,
Morten, K. J., Lightowlers,
R. N., Turnbull, D. M., Weber, K. (1993) Abnormal RNA processing
associated with a
novel tRNA mutation in mitochondrial DNA. A
potential disease mechanism. J Biol
Chem
268, 19559-19564
2.
Weber, K., Wilson, J. N., Taylor, L., Brierley, E., Johnson, M.
A., Turnbull, D. M.,
Bindoff, L. A. (1997) A new mtDNA mutation showing accumulation with
time and
restriction to skeletal muscle. Am.J.Hum.Genet.
60, 373-380
3.
Gensler, S., Weber, K., Schmitt, W. E., Perez-Martos, A.,
Enriquez, J. A., Montoya, J.,
Wiesner, R. J. (2001) Mechanism of mammalian mitochondrial DNA
replication: import
of mitochondrial transcription factor A into isolated mitochondria
stimulates 7S DNA
synthesis. Nucleic
Acids Res. 29, 3657-3663
4. Weber, K., Brück, P., Mikes, Z., Kupper, J. H., Klingenspor,
M., Wiesner, R. J. (2002)
Glucocorticoid hormone stimulates mitochondrial biogenesis
specifically in skeletal
muscle. Endocrinology 143, 177-184
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