Biopolym. Cell. 2014; 30(1):71-73.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000881
Короткі повідомлення
Природна здатність мітохондрій до імпорту ДНК і мітохондріальна генетика
1Вебер-Лотфі Ф., 1, 2Мілешина Д. В., 1, 3Ібрагім Н., 1, 2, 3Кулінченко М. В., 4Д’суза Г. Г. М., 4Саксена В., 2Константинов Ю. М., 3Лайтауерс Р. Н., 1Дитриш А.
  1. Інститут молекулярної біології рослин, Університета Страсбурга
    Вул. Генерала Зіммера, Страсбург, Франція, 67084
  2. Сибірський інститут фізіології і біохімії рослин СО РАН
    вул. Лермонтова 132, Іркутськ, Російська Федерація, 664033
  3. Інститут клітинної та молекулярної біологічних наук, медична школа, Університет Ньюкасла
    Фрамлінгтон плейс, Ньюкасл-апон-Тайн, Великобританія, NE2 4HH
  4. Фармацевтична школа-Бостон, МАКФС Університет
    179 Лонгвуд, Бостон, MA 02115, США

Abstract

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.
Keywords: мітохондрія, імпорт ДНК, трансфекція мітохондрій, рослина, Saccharomyces cerevisiae, ссавець
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Koulintchenko M., Konstantinov Y., Dietrich A. Plant mitochondria actively import DNA via the permeability transition pore complex. EMBO J 2003; 22(6):1245–1254.
[2] 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.
[3] 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.
[4] 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.
[5] 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.
[6] Mileshina D., Koulintchenko M., Konstantinov Y., Dietrich A. Transfection of plant mitochondria and in organello gene integration. Nucleic Acids Res 2011; 39(17):e115.
[7] 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.
[8] 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.