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Observar la traducción en mitocondrias individuales dentro de la célula

La técnica se basa en el uso de un análogo de la metionina, la L-homopropargilglicina (HPG), que contiene un grupo alquino


El sistema de fosforilación oxidativa mitocondrial depende de la expresión de genes tanto de la mitocondria como del núcleo celular. Está claro que dicha expresión en dos orgánulos diferentes debe estar perfectamente coordinada para una producción eficiente de ATP, conociéndose en la actualidad muy poco sobre la regulación de la expresión de los genes de la mitocondria, si bien defectos en dicha expresión conducen a diversas patologías de origen mitocondrial. Este artículo publicado en EMBO Reports describe una nueva técnica, desarrollada por investigadores de las Universidades de Zaragoza y Göttingen, que permite analizar el funcionamiento de la maquinaria traduccional de proteínas en las mitocondrias de células individuales e incluso permite determinar la posible heterogeneidad en dicha funcionalidad entre mitocondrias de diferentes sublocalizaciones dentro de una misma célula. La técnica se basa en el uso de un análogo de la metionina, la L-homopropargilglicina (HPG), que contiene un grupo alquino. En presencia del antibiótico Harringtonina se inhibe la traducción citosólica y la HPG se incorpora solo a las cadenas polipeptídicas en elongación en las mitocondrias. La posterior reacción clic de los grupos alquino de los polipéptidos con conjugados azida-fluoróforo permite marcar fluorescentemente las proteínas mitocondriales sintetizadas durante un pulso corto con HPG y observar individualmente las mitocondrias traduccionalmente activas. Los autores demuestran que el método es útil tanto en fibroblastos humanos como en células diferenciadas tales como cardiomiocitos y neuronas, y en este último caso permite resolver la actividad mitocondrial subcelular en axones y dendritas. La técnica, basada en la química clic y en la microscopía de fluorescencia de alta resolución, puede permitir abordar las bases celulares de enfermedades de origen mitocondrial. 

 

Yousefi R, Fornasiero EF, Cyganek L, Montoya J, Jakobs S, Rizzoli SO, Rehling P, Pacheu-Grau D. 2021. Monitoring mitochondrial translation in living cells. EMBO Rep. 22: e51635. doi: 10.15252/embr.202051635. 


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