Создана первая мышиная модель с мутацией митохондриальной тРНК Leu

Изучение роли митохондрий в метаболических заболеваниях было затруднено из-за отсутствия животных моделей с необходимыми митохондриальными мутациями. Команда из Университета Цукубы создала первую мышиную модель, несущую связанную с болезнью митохондриальную мутацию, и показала, что заболевание вызвано нарушением процессинга РНК. Исследование опубликовано в Nucleic Acids Research.

Митохондрии содержат собственный небольшой геном (мтДНК), кодирующий компоненты энергогенерирующего аппарата, рибосомальные и транспортные РНК (тРНК). Мутации в мтДНК связаны с рядом заболеваний человека, включая диабет, нейродегенеративные болезни, бесплодие и рак.

Исследователи слияли клетки с мутантными митохондриями (без ядра) с эмбриональными стволовыми клетками, у которых все митохондрии были удалены с помощью препарата родамин 6G. В результате была создана мышиная модель с мутацией A2748G (у человека известна как A3302G) — одной из распространённых митохондриальных мутаций, связанных с нейромышечными заболеваниями, энцефалопатией и метаболическими расстройствами.

Мыши с этой мутацией развили метаболические нарушения, имитирующие симптомы у пациентов-носителей эквивалентной человеческой мутации. Это позволило изучить молекулярный механизм болезни.

Результаты исследования:

• Нарушенный процессинг РНК с мутацией A2748G привёл к снижению трансляции белка ND1.
• ND1 является компонентом Комплекса I — первого из пяти ключевых белковых комплексов в процессе окислительного фосфорилирования.
• Дефицит Комплекса I нарушил функцию клеточного энергогенерирующего пути, что вызвало митохондриальную дисфункцию и метаболические расстройства.

Создание этой модели открывает новые возможности для изучения митохондрий и множества связанных с ними заболеваний.