Регуляція основних мітохондріальних функцій відрізняється у різних типах клітин центральної нервової системи і навіть у різних частинах клітин, йдеться у публікації Nature Neuroscience.

функціонуванні

Хоча спочатку вважали, що мітохондрії є однаковими, автономними клітинними органами у всіх наших клітинах, які забезпечують надходження АТФ до клітини, сьогодні їх функції все більше розкриваються (наприклад, вони беруть участь у передачі сигналів, регулюють життєвий цикл клітини, контролюють загибель клітин ), і також було показано, що вони по-різному функціонують у різних тканинах. Наприклад, в імунних та стовбурових клітинах мітохондрії контролюють диференціювання клітин, тоді як у нервовій системі мітохондрії регулюють розгалуження та регенерацію нейронів, силу синапсу, стабільність та сигнальну функцію.

Попередні методи могли лише побудувати графік середнього мітохондріального протеома різних тканин, але нова технологія, описана в Nature Neuroscience, дає змогу зрозуміти різну мітохондріальну функцію різних типів клітин, контролювати мітохондріальні зміни, характерні для клітин, під час розвитку ЦНС та різних патологій. Це відкриє новий вимір у розвитку неврологічних захворювань, згідно з дослідженням, проведеним Томасом Місгельдом, біологом з нейрональних клітин Технічного університету Мюнхена.

Як пояснюють автори, вдалося вивчити відмінності в транскрипції генів мітохондрій у різних клітинах (транскриптомах), але поки невідомо, які відмінності в транскрипційних відмінностях призводять до пулу білків мітохондрій (протеоми). Це пов’язано з тим, що мітохондріальний протеом розвивається однозначно складним способом, особливо в нейронах із далекою геометрією, тобто розуміння протеом мітохондрій у різних відділах різних клітин насправді представляє абсолютно новий рівень розуміння нервової функції.

Технологія під назвою MitoTag, яка дозволяє специфічне для клітин профілювання мітохондрій, базується на наступному: дослідники створили генетично модифікованих мишей, білок зовнішньої мітохондріальної мембрани здатний флуоресцентно перетворюватися в присутності ферменту рекомбінази. З іншого боку, також були створені мутантні миші, у яких тип клітини, що підлягає дослідженню, експресує фермент рекомбінази. У тварин, утворених шляхом схрещування двох мутантних штамів мишей, флуоресцирують лише мітохондрії клітинного типу, що підлягають тестуванню, і після жертвоприношення тварин ці флуоресцентні мітохондрії можуть бути виділені антитілами.


Оригінальне повідомлення:
Фехер, Керолайн, Лора Трово, Стефан А. Мюллер, Ніколас Снайдеро, Дженніфер Веттмарсгаузен, Сільвія Хайнк, Оскар Ортіс та ін. "Специфічне для клітин типу профілювання мітохондрій мозку виявляє функціональне та молекулярне різноманіття". Nature Neuroscience 22, no. 10 (2019): 1731-1742.

Перевірено:
Казай Аніта д-р.
Грудень 2019 р