Contribuição da replicação de DNA mitocondrial e mitofagia na seleção purificadora contra mutação mitocondrial deletéria em oócitos murinos

• Processo: 25/09613-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto Chiaratti
• Beneficiário: Thiago Marques Possato
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/02226-8 - Bilateral BBSRC-FAPESP: mecanismos moleculares que modulam a transmissão pela linhagem germinativa de variantes de mtDNA, AP.TEM
• Assunto(s): Autofagia Degradação mitocondrial DNA mitocondrial Replicação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Atp6 | Autofagia | Heteroplasmia | Mitofagia | mtDNA | replicação | Genética mitocondrial

Resumo

O DNA mitocondrial (mtDNA) humano contém 10-15 vezes mais variantes de nucleotídeos únicos (mtSNV) do que o DNA nuclear e essas podem determinar patologias extremamente severas, além de influenciarem uma ampla gama de parâmetros fisiológicos como função renal e hepática, altura e até mesmo longevidade. Uma vez que cada célula contém de centenas a milhares de cópias de mtDNA, moléculas mutantes e selvagens se misturam em uma mesma célula determinando uma condição denominada heteroplasmia. O nível de heteroplasmia em um indivíduo é uma função tanto de novas mutações (e.g., mtSNVs) como de mutações pré-existentes herdadas da linhagem materna. Com relação a herança de mutações no mtDNA, diversas linhas de evidências apontam para a existência de seleção purificadora que evita o acúmulo exacerbado de mutações deletérias ao longo das gerações. De fato, fêmeas murinas com a mutação sem sentido no mtDNA produzem ninhadas com níveis decrescentes da mutação em função da idade. Embora resultados preliminares do nosso e de outros grupos apontem que essa seleção purificadora ocorre no oócito durante a transição de folículo pré-antral para antral, o mecanismo molecular subjacente ainda é desconhecido. Portanto, o objetivo da presente proposta é investigar se a replicação do mtDNA, autofagia e mitofagia estão envolvidos com a eliminação deste mtDNA mutante nos oócitos. Esses processos foram selecionados também com base em evidências obtidas pelo nosso e por outros grupos. Com relação ao delineamento experimental, fêmeas com 100 dias de idade contendo diferentes níveis de mtDNA mutante (0%, 20-40% e 60-80%) serão utilizadas para isolamento de oócitos de folículos pré-antrais e antrais. Os oócitos serão então analisados quanto a replicação do mtDNA, autofagia e mitofagia utilizando microscopia confocal para determinar se esses processos diferem de acordo com o nível de mutação e estágio do desenvolvimento folicular. Esperamos com os resultados obtidos contribuir com o entendimento dos mecanismos que modulam a transmissão de mtDNAs heteroplásmicos entre mães e seus descendentes. (AU)