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Effect of the mitofusins knockout on the inheritance of deleterious Mitochondrial DNA in mouse embryionic fibroblasts

Grant number: 16/07868-4
Support type:Scholarships in Brazil - Doctorate
Effective date (Start): August 01, 2016
Effective date (End): September 11, 2020
Field of knowledge:Biological Sciences - Genetics - Animal Genetics
Principal Investigator:Marcos Roberto Chiaratti
Grantee:Carolina Habermann Macabelli
Home Institution: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brazil
Associated scholarship(s):19/07714-5 - Modelling the mitochondrial bottleneck in vitro, BE.EP.DR   18/03925-9 - Modelling the human mitochondrial bottleneck in vitro, BE.EP.DR

Abstract

Diseases caused by mutations in the mitochondrial DNA (mtDNA) are among the most common genetic diseases in humans. These diseases result in symptoms that vary in severity between mild and lethal. However, there is no treatment option for treating mitochondrial diseases and their mechanisms of inheritance are unclear. Recently, some works have provided evidence based on in vitro models that the cells are capable of eliminating mutant mtDNAs through autophagy (e.g., mitophagy). Furthermore, several studies in mice and humans have found that deleterious mutations in mtDNA are selected against in the germline (e.g., oocytes and embryos). This mechanism seems to be associated with events of mitochondrial fusion and fission that segregate mutant and wild-type molecules of mtDNA, then exacerbating the effect of the mutation on the organelle. In spite of this, there is lack of evidence of this extension mechanism and of the molecular basis governing its occurrence. Thus, the aim of this project is to study mitochondrial inheritance in mouse embryonic fibroblasts (MEFs) with knockout of proteins responsible for mitochondrial fusion, Mfn1 and Mfn2. MEFs will be derived from heteroplasmic mice that harbor two distinct mtDNA haplotypes (C57BL/6 and NZB/BINJ), enabling to evaluate the effect of knockouts on mtDNA segregation. It is known that the NZB/BINJ haplotype results in mitochondrial dysfunction, which lead to its elimination in favor of the C57BL/6 haplotype, similar to that found for mutations causing mitochondrial disease. MEFs will be cultured under different conditions and treatments to evidence mitochondrial dysfunction caused by mtDNA NZB/BINJ and possibly mitophagy. If proved that these disturb mitochondrial segregation, the underlying mechanisms will be addressed. Among these, we will focus our studies on the role of mitophagy in the elimination of the deleterious mtDNA. It is expected that this work provide evidences of the role of mitophagy and the mitofusins (Mfn1 and Mfn2) on the inheritance of mtDNA. (AU)

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Study helps understand why obese mothers tend to have children with susceptibility for metabolic diseases 
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O Povo: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
IstoÉ: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Jornal de Piracicaba: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
UOL: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
BOL: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
Agência Brasil: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
IstoÉ online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
IstoÉ Dinheiro online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
UOL: Por que filhos de mães obesas têm maior risco de doenças metabólicas? (13/Dec/2020)
InfoSurHoy (EUA): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (27/Jan/2021)
Mindzilla (Reino Unido): Study Helps Understand Why Kids of Obese Mothers may be Susceptible to Metabolic Diseases (27/Jan/2021)
AZo Life Sciences: Study shows why obese mothers tend to have children susceptible to metabolic diseases (27/Jan/2021)
Love Avia for latest news and articles (EUA): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (27/Jan/2021)
Medical Xpress (Reino Unido): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Bioengineer (Reino Unido): Study Helps Understand Why Kids Of Obese Mothers May Be Susceptible To Metabolic Diseases (26/Jan/2021)
Science Codex: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Scienmag Science Magazine (Reino Unido): Study Helps Understand Why Kids Of Obese Mothers May Be Susceptible To Metabolic Diseases (26/Jan/2021)
Brightsurf: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Il Mio Diabete (Itália): Lo studio aiuta a capire perché i bambini di madri obese possono essere suscettibili alle malattie metaboliche (26/Jan/2021)
Vighneshworld.com: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Florida News Times (EUA): Studies help to understand why children of obese mothers are more susceptible to metabolic disorders (26/Jan/2021)
LCGHC - Life Care Global Health Centre (Índia): Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Lew Lew Media: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Worldmedicinefoundation: Study helps understand why kids of obese mothers may be susceptible to metabolic diseases (26/Jan/2021)
Jornal do Comércio (RS) online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (26/Dec/2020)
Portal Notícias Bahia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (24/Dec/2020)
Tribuna Ribeirão online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (21/Dec/2020)
Dourados Agora: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (19/Dec/2020)
Dom Total: Estudo avalia que filhos com mães obesas têm mais propensão a doenças metabólicas (19/Dec/2020)
Farmacêutico Márcio Antoniassi : Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (19/Dec/2020)
Jaciara News: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (19/Dec/2020)
ON Jornal: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (17/Dec/2020)
RecordTV Japan (Japão): Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (17/Dec/2020)
Correio do Brasil online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Bonde : Pesquisa avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal Fator Brasil: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Diário da Amazônia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães o (15/Dec/2020)
Diário da Amazônia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Região Noroeste : Filhos de mães obesas podem ter propensão a doenças metabólicas (15/Dec/2020)
FarolCom: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Plantão News (MT): Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Novoeste: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Planeta online: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Diga Bahia: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
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Saber Atualizado: Mães obesas geram filhos com maiores riscos de doenças metabólicas: Possível causa revelada (13/Dec/2020)
Plantão News (MT): Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (12/Dec/2020)
Espaço Ecológico no Ar: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Planet Earth Water Air Green Brazil: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Revista Pará: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Portal da Enfermagem: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
MT HOJE: Estudo ajuda a entender por que filhos de mães obesas têm maior propensão a doenças metabólicas (11/Dec/2020)
Cassilândia Urgente: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas - Planeta (15/Dec/2020)
Coros Saúde: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (15/Dec/2020)
Portal RBN: Estudo avalia propensão a doenças metabólicas em filhos de mães obesas (14/Dec/2020)
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CARVALHO, KAREN F.; MACHADO, THIAGO S.; GARCIA, BRUNA M.; ZANGIROLAMO, AMANDA F.; MACABELLI, CAROLINA H.; SUGIYAMA, FABRICIA H. C.; GREJO, MATEUS P.; NETO, J. DJACI AUGUSTO; TOSTES, KATIANE; RIBEIRO, FERNANDA K. S.; SARAPIAO, FABIANA D.; PANDEY, ANAND K.; NOCITI, RICARDO P.; TIZIOTO, POLYANA; COUTINHO, LUIZ LEHMAN; MEIRELLES, FLAVIO V.; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; PERNAS, LENA; SENEDA, MARCELO M.; CHIARATTI, MARCOS R. Mitofusin 1 is required for oocyte growth and communication with follicular somatic cells. FASEB JOURNAL, v. 34, n. 6 APR 2020. Web of Science Citations: 1.
CHIARATTI, MARCOS R.; MACABELLI, CAROLINA H.; AUGUSTO NETO, JOSE DJACI; GREJO, MATEUS PRIOLO; PANDEY, ANAND KUMAR; PERECIN, FELIPE; DEL COLLADO, MAITE. Maternal transmission of mitochondrial diseases. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 43, n. 1, 1 2020. Web of Science Citations: 0.
MARCOS R. CHIARATTI; CAROLINA H. MACABELLI; JOSÉ DJACI AUGUSTO NETO; MATEUS PRIOLO GREJO; ANAND KUMAR PANDEY; FELIPE PERECIN; MAITE DEL COLLADO. Maternal transmission of mitochondrial diseases. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 43, n. 1, p. -, 2020.
CHIARATTI, MARCOS R.; GARCIA, BRUNA M.; CARVALHO, KAREN F.; MACABELLI, CAROLINA H.; DA SILVA RIBEIRO, FERNANDA KARINA; ZANGIROLAMO, AMANDA F.; SARAPIAO, FABIANA D.; SENEDA, MARCELO M.; MEIRELLES, FLAVIO V.; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; MACHADO, THIAGO S. Oocyte mitochondria: role on fertility and disease transmission. ANIMAL REPRODUCTION, v. 15, n. 3, p. 231-238, JUL-SEP 2018. Web of Science Citations: 0.
CHIARATTI, MARCOS ROBERTO; GARCIA, BRUNA MARTINS; CARVALHO, KAREN FREIRE; MACHADO, THIAGO SIMOES; DA SILVA RIBEIRO, FERNANDA KARINA; MACABELLI, CAROLINA HABERMANN. The role of mitochondria in the female germline: Implications to fertility and inheritance of mitochondrial diseases. Cell Biology International, v. 42, n. 6, SI, p. 711-724, JUN 2018. Web of Science Citations: 6.

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