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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Evidence of Selection Against Damaged Mitochondria During Early Embryogenesis in the Mouse

Texto completo
Autor(es):
Machado, Thiago S. [1, 2] ; Macabelli, Carolina H. [2] ; Del Collado, Maite [3] ; Meirelles, V, Flavio ; Guimaraes, Francisco E. G. [4] ; Chiaratti, Marcos R. [2, 5]
Número total de Autores: 6
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Fac Med Vet & Zootecnia, Sao Paulo - Brazil
[2] Univ Fed Sao Carlos, Dept Genet & Evolucao, Sao Carlos - Brazil
[3] V, Univ Sao Paulo, Fac Zootecnia & Engn Alimentos, Pirassununga - Brazil
[4] Univ Sao Paulo, Inst Fis Sao Carlos, Sao Carlos - Brazil
[5] Meirelles, Flavio, V, Univ Sao Paulo, Fac Med Vet & Zootecnia, Sao Paulo - Brazil
Número total de Afiliações: 5
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: FRONTIERS IN GENETICS; v. 11, JUL 15 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

There is evidence of a purifying filter acting in the female germline to prevent the expansion of deleterious mutations in the mitochondrial DNA (mtDNA). Given our poor understanding of this filter, here we investigate the competence of the mouse embryo to eliminate dysfunctional mitochondria. Toward that, mitochondria were damaged by photoirradiation of NZB/BINJ zygotes loaded with chloromethyl-X-rosamine (CMXRos). The resultant cytoplasm was then injected into C57BL/6J zygotes to track the levels of NZB/BINJ mtDNA during the preimplantation development. About 30% of NZB/BINJ mtDNA was present after injection, regardless of using photoirradiated or non-photoirradiated cytoplasmic donors. Moreover, injection of photoirradiated-derived cytoplasm did not impact development into blastocysts. However, lower levels of NZB/BINJ mtDNA were present in blastocysts when comparing injection of photoirradiated (24.7% +/- 1.43) versus non-photoirradiated (31.4% +/- 1.43) cytoplasm. Given that total mtDNA content remained stable between stages (zygotes vs. blastocysts) and treatments (photoirradiated vs. non-photoirradiated), these results indicate that the photoirradiated-derived mtDNA was replaced by recipient mtDNA in blastocysts. Unexpectedly, treatment with rapamycin prevented the drop in NZB/BINJ mtDNA levels associated with injection of photoirradiated cytoplasm. Additionally, analysis of mitochondria-autophagosome colocalization provided no evidence that photoirradiated mitochondria were eliminated by autophagy. In conclusion, our findings give evidence that the mouse embryo is competent to mitigate the levels of damaged mitochondria, which might have implications to the transmission of mtDNA-encoded disease. (AU)

Processo FAPESP: 12/50231-6 - Bases moleculares da herança mitocondrial: o papel da fusão mitocondrial
Beneficiário:Marcos Roberto Chiaratti
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 13/13869-5 - Derivação de células pluripotentes induzidas a partir de pacientes com doenças mitocondriais como modelo para o estudo da herança mitocondrial
Beneficiário:Carolina Habermann Macabelli
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 09/54035-4 - EMU: facility para estudos avançados de materiais nanoestruturados e biossistemas / FAMA
Beneficiário:Igor Polikarpov
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 12/12951-7 - Transferência de citoplasma submetido ao estresse oxidativo como modelo para o estudo da herança de doenças mitocondriais
Beneficiário:Thiago Simões Machado
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 17/05899-2 - Efeito do nocaute das mitofusinas no oócito murino: implicações para a fertilidade e herança mitocondrial
Beneficiário:Marcos Roberto Chiaratti
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 17/04372-0 - DNA mitocondrial: mecanismos de manutenção de sua estabilidade e impacto em doenças
Beneficiário:Nadja Cristhina de Souza Pinto
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático