Geração de uma linhagem de camundongos heteroplásmicos transmitindo uma variante não codificante com efeito sobre a replicação do DNA mitocondrial

• Processo: 25/13867-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2026
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Humana e Médica
• Pesquisador responsável: Marcos Roberto Chiaratti
• Beneficiário: Angelica Camargo dos Santos
• Supervisor: Patrick Francis Chinnery
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Cambridge, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 22/15264-2 - Impacto da deficiência de MFN2 e obesidade materna sobre o oócito e a transmissão de síndromes metabólicas, BP.DR
• Assunto(s): Camundongos DNA mitocondrial Mutação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: camundongo | DdCBE | Edição Genética | Heteroplasmia | mtDNA | mutação | Genética mitocondrial

Resumo

As variações de nucleotídeo único (mtSNVs) no DNA mitocondrial humano (mtDNA) apresentam uma frequência aproximadamente 10 a 15 vezes maior do que as observadas no DNA nuclear. Essas variações podem afetar a função mitocondrial e diversos parâmetros fisiológicos, além de determinar doenças raras importantes. No entanto, os mecanismos que regulam a herança dessas mtSNVs - transmitidas exclusivamente por via materna - ainda são pouco compreendidos. Essa lacuna de conhecimento deve-se, em parte, à inexistência de modelos animais para mutações no mtDNA, situação que só recentemente começou a mudar com o desenvolvimento de técnicas de edição genética baseadas na edição de bases citosina utilizando DddA (DdCBE). Assim, o objetivo desta proposta é estabelecer uma nova linhagem de camundongos heteroplásmicos transmitindo uma variante não codificante que afeta a replicação do mtDNA. A mutação escolhida é uma variante que, em humanos, prejudica a capacidade da origem da fita leve (OriL) de iniciar a replicação. Para isso, sequências de DNA que codificam pares de DdCBE serão sintetizadas comercialmente e otimizadas para atividade on-target e off-target utilizando células murinas cultivadas. Na etapa seguinte, embriões em estágio de uma célula (zigoto pró-nuclear) serão injetados com mRNA contendo o par de DdCBE e implantados em mães pseudogestantes, para gerar descendentes F0 heteroplásmicos. Para confirmar a transmissão germinativa da mutação no mtDNA, fêmeas F0 serão cruzadas com machos selvagens C57BL6/J, produzindo filhotes F1. Por fim, a análise de eventos off-target no mtDNA será realizada por meio da identificação de mtSNVs do tipo C*G para T*A em todo o genoma mitocondrial, comparando os animais editados com controles selvagens.