Раскрыты новые функции слияния митохондрий

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) выяснили, что слияние митохондрий критически важно для стабильности митохондриальной ДНК (мтДНК) и защиты клеток от мутаций, вызывающих нейромышечные заболевания.

Ключевые открытия:

• Без слияния митохондрии становятся меньше, а уровень мтДНК в них резко падает.
• Оставшаяся мтДНК накапливает больше точечных мутаций и делеций, что указывает на роль слияния в поддержании стабильности генома.
• Мыши с отключенным слиянием в скелетных мышцах (через удаление белков митофузинов mfn1 и mfn2) имели сильную задержку роста и умирали к 7–8 неделям жизни.

Защитная роль при болезнях:

Исследование проливает свет на механизм митохондриальных энцефаломиопатий, вызванных мутациями мтДНК. Клетки обычно переносят очень высокую нагрузку мутаций (60–90% мтДНК) до появления симптомов. Эксперименты показали, что слияние митохондрий — ключевой защитный фактор.

• Мышиная модель с высоким уровнем мутаций мтДНК жила меньше года (против двух лет в норме).
• При добавлении мутации mfn1, блокирующей слияние, эти мыши умирали сразу после рождения.

«Слияние высоко защищает, позволяя митохондриям переносить очень высокие нагрузки мутаций мтДНК», — пояснил Дэвид Чан (David Chan), ведущий автор исследования из Caltech и сотрудник Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI).

Дальнейшие шаги:

Ученые планируют изучить механизмы, лежащие в основе выявленных проблем: почему при отсутствии слияния снижается количество мтДНК и падает точность её репликации.

Исследование опубликовано в журнале Cell 16 апреля.