Природна здатність мітохондрій до імпорту ДНК і мітохондріальна генетика
DOI:
https://doi.org/10.7124/bc.000881Ключові слова:
мітохондрія, імпорт ДНК, трансфекція мітохондрій, рослина, <em>Saccharomyces cerevisiae</em>, ссавецьАнотація
Мета. Визначити механізми поглинання ДНК мітохондріями і використати їх для удосконалення існуючих моделей генної терапії in vivo. Методи. Поглинання ДНК ізольованими мітохондріями рослин або мітохондріями мутантних ліній Saccharomyces cerevisiae, дефектних за мітохондріальними білками та переносниками, біохімічні підходи і трансфекція в клітини ссавців ДНК, зв’язаної з мітохондріотропними ліпосомами. Результати. Основним підсумком вивчення внутрішньої мембрани виявилося встановлення того факта, що до процесу перенесення ДНК дріжджовими органелами залучені кілька ізоформ аденіннуклеотидтранслокази, а також білки, які контролюють мітохондріальну морфологію. В експериментах з трансфекції ДНК у клітини ссавців виявлено вбудовування в них мітохондріальної конструкції і експресію маркерного гена. Висновки. Отримані дані дозволяють припустити існування декількох механизмів імпорту ДНК у мітохондрії. Проте є попередні результати, які показують, що мітохондріотропні ліпосоми можуть бути використані для доставки ДНК у мітохондрії клітин ссавців in vivo.Посилання
Koulintchenko M., Konstantinov Y., Dietrich A. Plant mitochondria actively import DNA via the permeability transition pore complex. EMBO J 2003; 22(6):1245–1254.
Koulintchenko M., Temperley R. J., Mason P. A., Dietrich A., Lightowlers R. N. Natural competence of mammalian mitochondria allows the molecular investigation of mitochondrial gene expression. Hum. Mol. Genet 2006; 15(1):143–154.
Ibrahim N., Handa H., Cosset A., Koulintchenko M., Konstantinov Y., Lightowlers R. N., Dietrich A., Weber-Lotfi F. DNA delivery to mitochondria: sequence specifity and energy enhancement. Pharm. Res 2011; 28(11): 2871–2882.
Boesch P., Ibrahim N., Paulus F., Cosset A., Tarasenko V., Dietrich A. Plant mitochondria possess a short-patch base excision DNA repair pathway. Nucleic Acids Res 2009; 37(17): 5690–5700.
Boesch P., Ibrahim N., Dietrich A., Lightowlers R. N. Membrane association of mitochondrial DNA facilitates base excision repair in mammalian mitochondria. Nucleic Acids Res 2010; 38(5):1478–1488.
Mileshina D., Koulintchenko M., Konstantinov Y., Dietrich A. Transfection of plant mitochondria and in organello gene integration. Nucleic Acids Res 2011; 39(17):e115.
Weber-Lotfi F., Ibrahim N., Boesch P., Cosset A., Konstantinov Y., Lightowlers R. N., Dietrich A. Developing a genetic approach to investigate the mechanism of mitochondrial competence for DNA import. Biochim. Biophys. Acta 2009; 1787(5):320–327.
Boddapati S. V., Tongcharoensirikul P., Hanson R. N., D'Souza G. G., Torchilin V. P., Weissig V. Mitochondriotropic liposomes. J. Liposome Res 2005; 15(1–2):49–58.
