The functional organization of mitochondrial genomes in human cells

1. The functional organization of mitochondrial genomes in humancells Marek Kudła

3. Plan prezentacji • Przedstawienie tego, co właściwie zostało zbadane • Wnioski autorów – ogólny model • W jaki sposób otrzymano wyniki i jak je analizowano Moim celem jest również pokazanie tego jak czytać artykuły naukowe i się nie pogubić

4. Obiekt badań • Jak uorganizowane jest ludzkie mtDNA • Jego powiązania przestrzenne z aparatami transkrypcyjnym, translacyjnym, translokacyjnym i degradacji RNA • Zachowanie mtDNA podczas podziału mitochondriów.

6. Human mtDNA – organisation • ~16.6 kb • 22 tRNA molecules • 2 rRNAs • 13 mRNAs • Both strands encode transcripts • Dense packing

7. Human mtDNA – information expression Primary mitochondrial transcripts • Policistronic transcripts • Genes encoded by mtDNA lack regulatory sequences • Common promotor region for transcripts from both strands • In case of ATP6/8 and ND4/4L ORFs of two proteins are partially encoded by the same DNA sequence in different reading frame

8. mtDNA uorganizowane jest w foci po ~8 cząsteczek. Foci związane są z błoną mitochondrialną.

9. Ogólny schemat idei integracji funkcji

10. Dlaczego to takie istotne? Współskładanie kompleksów mitochondrialnych zależy od białek mitochondrialnych i jądrowych

11. Współwystępowanie foci mtDNA i nowopowstałych transkryptów

12. S6 - białko rybosomalne z rybosomu cytoplazmatycznego NAC – chaperon cytoplazmatyczny uczestniczący w translokacji białka przez błony mt Tom22 – kompleks translokacyjny zewnętrznej błony

13. W jaki sposób rzetelnie analizuje się takie obrazy? - propozycja • przesuwanie obrazów względem siebie • dla każdej pozycji liczymy współczynnik korelacji Pearsona (-1, 1) -1 korelacja ujemna 0 brak korelacji 1 korelacja dodatnia • obserwujemy rozkład współczynnika w zależności od dystansu przesunięcia

14. Współwystępowanie foci mtDNA i motoru kinezynowego motoru białkowego odpowiedzialnego za ruch mitochondriów po mikrotubulach.

15. Współwystępowanie jednostki oksydazy cytochromowej c, podjednostka 8 i mtDNA

16. Jeszcze raz dla przypomnienia: degradosom (Suv + egzonukleaza)

17. Wnioski • mtDNA uorganizowane jest w foci po 6-10 cząsteczek • foci występują w pobliżu miejsc podczepienia mt do szkieletu MT • podziały mt odbywają się w pobliżu foci, ale nigdy nie dzielą foci • foci występują w miejscach, gdzie lokalnie zmniejszona jest ilość kompleksów oddechowych, co może chronić mtDNA przed wolnymi rodnikami

18. Wnioski jeszcze istotniejsze... • powstające transkrypty pozostają w pobliżu foci (czas półtrwania ~43 min.) po czym są degradowane (czas półtrwania ~45 min.) • mitochondrialne jak i cytoplazmatyczne rybosomy lokalizują się w pobliżu foci • również w pobliżu lokalizują się kompleksy odpowiedzialne za translokację białek przez błony mitochondrialne

19. Dziękuję za uwagę