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Transferência de citoplasma submetido ao estresse oxidativo como modelo para o estudo da herança de doenças mitocondriais

Processo: 12/12951-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2013
Vigência (Término): 30 de setembro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Marcos Roberto Chiaratti
Beneficiário:Thiago Simões Machado
Instituição-sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:12/50231-6 - Bases moleculares da herança mitocondrial: o papel da fusão mitocondrial, AP.JP
Assunto(s):Doenças mitocondriais   DNA mitocondrial   Genes mitocondriais   Autofagia

Resumo

Patologias causadas por mutações no DNA mitocondrial (mtDNA) representam um importante grupo de doenças genéticas em humanos. Todavia, devido ao padrão de segregação distinto do mtDNA, não existem métodos eficientes que permitam prever ou intervir na herança destas patologias. Isso se deve, principalmente, ao desconhecimento dos mecanismos moleculares que governam a herança mitocondrial em mamíferos. Estudos recentes indicam que mtDNA portador de mutação com grave efeito sobre a função da organela é seletivamente eliminado da linhagem germinativa feminina durante a oogênese. Os mecanismos envolvidos neste processo ainda são desconhecidos, mas diversas evidências sugerem que o mtDNA mutante é eliminado com base no seu efeito sobre a função da organela. Em células somáticas a fusão e fissão de mitocôndrias são responsáveis por separar em organelas distintas mtDNAs mutantes dos selvagens. Neste caso, quando as mutações resultam em disfunção da organela, a célula é capaz de identificar e eliminar por autofagia as mitocôndrias portadoras de moléculas mutantes. Similarmente, as mitocôndrias introduzidas pelo espermatozoide no oócito são eliminadas por autofagia imediatamente após a fecundação. Portanto, nossa hipótese é que a autofagia poderia estar envolvida também na eliminação de mtDNAs mutantes advindos do oócito. Sendo assim, o presente projeto propõe investigar a capacidade do embrião de camundongo em identificar e eliminar mitocôndrias disfuncionais durante o desenvolvimento embrionário inicial. Para tanto, zigotos portadores de mtDNA da linhagem NZB/BINJ serão fotossensibilizados com azul de metileno, que gera oxigênio singlete, e parte do citoplasma fotossensibilizado será introduzido em zigotos portadores de mtDNA da linhagem C57BL/6. Os embriões produzidos por transferência de citoplasma serão cultivados in vitro para análise do desenvolvimento a blastocisto, número de cópias de mtDNA e heteroplasmia mitocondrial. O presente projeto deve contribuir para o conhecimento das bases moleculares que regem a herança mitocondrial, o que tem implicação para a prevenção e intervenção sobre a herança de severas patologias humanas causadas por mutações no mtDNA.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MACHADO, THIAGO S.; MACABELLI, CAROLINA H.; DEL COLLADO, MAITE; MEIRELLES, V, FLAVIO; GUIMARAES, FRANCISCO E. G.; CHIARATTI, MARCOS R. Evidence of Selection Against Damaged Mitochondria During Early Embryogenesis in the Mouse. FRONTIERS IN GENETICS, v. 11, JUL 15 2020. Citações Web of Science: 0.
MACHADO, THIAGO SIMOES; MACABELLI, CAROLINA HABERMANN; SANGALLI, JULIANO RODRIGUES; RODRIGUES, THIAGO BITTENCOURT; SMITH, LAWRENCE CHARLES; MEIRELLES, FLAVIO VIEIRA; CHIARATTI, MARCOS ROBERTO. Real-Time PCR Quantification of Heteroplasmy in a Mouse Model with Mitochondrial DNA of C57BL/6 and NZB/BINJ Strains. PLoS One, v. 10, n. 8 AUG 14 2015. Citações Web of Science: 5.

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