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Evidência de seleção contra mitocôndrias disfuncionais durante a embriogênese inicial em camundongos

Processo: 20/08872-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
Vigência: 01 de agosto de 2020 - 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
Pesquisador responsável:Marcos Roberto Chiaratti
Beneficiário:Marcos Roberto Chiaratti
Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Mitocôndrias  DNA mitocondrial  Embrião 

Resumo

Existem evidências da ação de um filtro purificador na linhagem germinativa feminina que previne a expansão de mutações deletérias no DNA mitocondrial (mtDNA). Dado o nosso limitado conhecimento acerca deste filtro, nós investigamos a competência do embrião de camundongo em eliminar mitocôndrias disfuncionais. Para tanto, mitocôndrias foram fotossensibilizadas por fotoirradiação de zigotos NZB/BINJ marcados com chloromethyl-X-rosamina (CMXRos). O citoplasma resultante foi então injetado em zigotos C57BL/6J para detecção dos níveis de mtDNA NZB/BINJ durante o desenvolvimento pré-implantacional. Cerca de 30% do mtDNA NZB/BINJ estava presente após a injeção, independente do uso de doadores de citoplasma submetidos ou não a fotoirradiação. Ainda, a injeção de citoplasma proveniente de zigotos fotoirradiados não impactou o desenvolvimento a blastocisto. Por outro lado, menores níveis de mtDNA NZB/BINJ estavam presentes nos blastocistos quando a injeção de citoplasma fotoirradiado (24.7% ± 1.43) foi comparada ao uso de citoplasma não fotoirradiado (31.4% ± 1.43). Visto que o conteúdo total de mtDNA se manteve estável entre estádios (zigotos vs. blastocisto) e tratamentos (fotoirradiado vs. não fotoirradiado), esses resultados indicam que o mtDNA derivado zigoto fotoirradiado foi substituído nos blastocistos pelo mtDNA do embrião receptor. Inesperadamente, o tratamento com rapamicina preveniu a redução dos níveis de mtDNA NZB/BINJ associado com a injeção de citoplasma fotoirradiado. Adicionalmente, a análise da co-localização entre mitocôndrias e autofagossomos não forneceu evidências de que as mitocôndrias fotoirradiadas foram eliminadas por autofagia. Em conclusão, nossos achados fornecem evidências de que o embrião de camundongo é competente para mitigar os níveis de mitocôndrias disfuncionais, o que pode ter implicações para o entendimento da transmissão de doenças mitocondriais. (AU)