Efeito do nocaute das mitofusinas em fibroblastos embrionários murinos sobre a herança de DNA mitocondrial deletério

• Processo: 16/07868-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2016
• Vigência (Término): 11 de setembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto Chiaratti
• Beneficiário: Carolina Habermann Macabelli
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/07714-5 - Modelando o gargalo genético mitocondrial in vitro, BE.EP.DR 18/03925-9 - Modelando o gargalo genético mitocondrial humano in vitro, BE.EP.DR
• Assunto(s): DNA mitocondrial Genes mitocondriais Doenças mitocondriais Mitofusinas Degradação mitocondrial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: DNA mitocondrial | doenças mitocondriais | herança mitocondrial | Mef | Mitofagia | mitofusinas | Genética Mitocondrial

Resumo

Doenças causadas por mutações no DNA mitocondrial (mtDNA) estão entre as doenças genéticas mais comuns em humanos. Tais doenças ocasionam sintomas que variam em severidade de médio a letal. Apesar disso, não há tratamento efetivo para doenças mitocondriais e os mecanismos de herança são desconhecidos. Recentemente, alguns trabalhos evidenciaram em modelos in vitro que células são capazes de eliminar moléculas de mtDNA portadoras de mutações por autofagia (e.g., mitofagia). Além disso, diversos estudos em camundongos e humanos também têm apontado que mutações deletérias no mtDNA são negativamente selecionadas na linhagem germinativa (e.g., oócitos ou embriões). Este mecanismo parece estar intimamente associado com eventos de fusão e fissão mitocondrial que segregam moléculas mutantes das selvagens, evidenciando assim o efeito da mutação sobre a função da organela. No entanto, faltam evidências da extensão desses mecanismos e das bases moleculares que regulam a sua ocorrência. Assim, neste projeto propomos estudar a herança mitocondrial em fibroblastos embrionários murinos (MEFs) sob condição de nocaute das proteínas de fusão mitocondrial, Mfn1 e Mfn2. As MEFs serão derivadas de camundongos heteroplásmicos portadores de mtDNA de duas origens (C57BL/6 e NZB/BINJ), de modo que seja possível avaliar o efeito dos nocautes sobre a frequência desses haplótipos. É sabido que nessa linhagem o mtDNA NZB/BINJ é seletivamente eliminado de uma geração para outra devido à mutações que afetam a função mitocondrial, semelhante ao encontrado para mutações causadoras de doenças mitocondriais. Serão consideradas diferentes condições de cultivo e tratamento de modo a evidenciar a disfunção mitocondrial causada pelo mtDNA NZB/BINJ e a possível ocorrência de mitofagia. Se tais tratamentos resultarem em efeito sobre a herança mitocondrial os mecanismos subjacentes serão investigados. Dentre estes, daremos especial atenção ao papel da mitofagia na eliminação do mtDNA deletério. Espera-se com este projeto fornecer novas evidências do papel da mitofagia e das mitofusinas (Mfn1 e Mfn2) na herança mitocondrial. (AU)

Publicações científicas

(6)

(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)

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. (17/25916-9, 17/19825-0, 16/07868-4, 17/05899-2, 18/13155-6)

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.; et al. Mitofusin 1 is required for oocyte growth and communication with follicular somatic cells. FASEB JOURNAL, v. 34, n. 6, APR 2020. (12/50231-6, 16/11935-9, 09/54035-4, 13/08135-2, 17/04372-0, 16/11942-5, 16/07868-4)

ZHANG, HAIXIN; ESPOSITO, MARCO; PEZET, MIKAEL G.; ARYAMAN, JUVID; WEI, WEI; KLIMM, FLORIAN; CALABRESE, CLAUDIA; BURR, STEPHEN P.; MACABELLI, CAROLINA H.; VISCOMI, CARLO; et al. Mitochondrial DNA heteroplasmy is modulated during oocyte development propagating mutation transmission. SCIENCE ADVANCES, v. 7, n. 50, DEC 2021. (17/04372-0, 16/07868-4)

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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.; et al. Oocyte mitochondria: role on fertility and disease transmission. ANIMAL REPRODUCTION, v. 15, n. 3, p. 231-238, JUL-SEP 2018. (16/07868-4, 17/05899-2, 12/50231-6, 16/11942-5, 16/11935-9)