Protofection - Protofection
Protofection je zprostředkována bílkovinami transfekce zahraničních mitochondriální DNA (mtDNA) do mitochondrie buněk v tkáni k doplnění nebo nahrazení již přítomné přirozené mitochondriální DNA. Celý genom mtDNA nebo jen fragmenty mtDNA generované PCR mohou být přeneseny do cílových mitochondrií technikou ochrany.[1]
Vědci za posledních několik desetiletí předpokládali, že ochrana může být prospěšná pro pacienty s mitochondriálními chorobami. Tato technika je nedávným vývojem a je neustále zdokonalována. S postupným poškozením mitochondriální DNA s věkem může tato metoda poskytnout způsob alespoň částečného omlazení mitochondrií ve staré tkáni a jejich obnovení do původní, mladistvé funkce.[2][3][4]
Metoda
Protofection je rozvíjející se technika a je neustále zdokonalována. Byl vytvořen specifický systém transdukce proteinů, který je komplexován s mtDNA, což umožňuje mtDNA pohybovat se přes membránu cílové buňky a specificky cílit na mitochondrie. Použitý transdukční systém se skládá z a doména transdukce proteinů (PTD), mitochondriální lokalizační sekvence (MLS) a mitochondriální transkripční faktor A (TFAM). Každý z nich hraje při ochraně zvláštní roli:
- PTD je nutný, protože jsou to malé oblasti proteinů, které mohou procházet buněčná membrána buněk samostatně.
- Pro ochranu se používá specifický MLS, protože umožňuje mtDNA vstoupit do mitochondrií.
- TFAM se používá, protože odvíjí mtDNA, která vstupuje do mitochondrií, což je kritické pro replikaci mtDNA.
Tento proces může vést ke zvýšení množství mtDNA přítomné v mitochondriích cílových buněk.[5]
Transdukční systém byl od prvního použití ochrany vylepšen a upraven. Chcete-li zkrátit název komplexu, který byl dříve nazýván komplexem PTD-MLS-TFAM, je nyní pojmenován MTD-TFAM. MTD znamená mitochondriální transdukční doménu a zahrnuje PTD a MLS.[6]
Možná terapeutická použití
Jedna hypotéza pro mitochondriální onemocnění je ta mitochondriální poškození a dysfunkce hrají ve stárnutí důležitou roli. Protofekce se zkoumá jako možná životaschopná laboratorní technika pro konstrukci genové terapie pro zděděné mitochondriální nemoci, jako je Leberova dědičná optická neuropatie. Studie prokázaly, že ochrana může vést ke zlepšení mitochondriální funkce v cílených buňkách.[7][8]
Protokol lze použít na modifikované nebo umělé mitochondrie. Mitochondrie by mohly být upraveny tak, aby produkovaly málo nebo vůbec volné radikály aniž by byla ohrožena výroba energie. Nedávné studie prokázaly, že mitochondriální transplantace mohou být užitečné k omlazení odumřelé nebo umírající tkáně, například při infarktu, pro který jsou mitochondrie první částí buňky, která umírá.[9]
Reference
- ^ Khan, Shaharyar M .; Bennett, James P. (1. srpna 2004). „Vývoj mitochondriální genové substituční terapie“ (PDF). Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 36 (4): 387–393. doi:10.1023 / B: JOBB.0000041773.20072.9e. PMID 15377877.
- ^ Khan, Shaharyar M .; Bennett Jr., James P. (srpen 2004). "Vývoj mitochondriální genové substituční terapie". Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 36 (4): 387–393. doi:10.1023 / b: jobb.0000041773.20072.9e. ISSN 0145-479X. PMID 15377877.
- ^ Khan, Shaharyar M .; Bennett, James P. (1. srpna 2004). "Vývoj mitochondriální genové substituční terapie" (PDF). Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 36 (4): 387–393. doi:10.1023 / B: JOBB.0000041773.20072.9e. PMID 15377877.
- ^ Aravintha Siva, M .; Mahalakshmi, R .; Bhakta-Guha, Dipita; Guha, Gunjan (1. května 2019). „Genová terapie pro mitochondriální genom: očistné mutace, uklidňující nemoci“. Mitochondrie. 46: 195–208. doi:10.1016 / j.mito.2018.06.002. PMID 29890303.
- ^ Khan, Shaharyar M .; Bennett Jr., James P. (srpen 2004). "Vývoj mitochondriální genové substituční terapie". Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 36 (4): 387–393. doi:10.1023 / b: jobb.0000041773.20072.9e. ISSN 0145-479X. PMID 15377877.
- ^ Keeney, Paula M .; Quigley, Caitlin K .; Dunham, Lisa D .; Papageorge, Christina M .; Iyer, Shilpa; Thomas, Ravindar R .; Schwarz, Kathleen M .; Trimmer, Patricia A .; Khan, Shaharyar M .; Portell, Francisco R .; Bergquist, Kristen E .; Bennett, James P. (2009). „Mitochondriální genová terapie zvyšuje mitochondriální fyziologii v buněčném modelu Parkinsonovy choroby“. Lidská genová terapie. 20 (8): 897–907. doi:10.1089 / hum.2009.023. PMC 2829286. PMID 19374590.
- ^ Iyer, Shilpa (březen 2013). „Nové terapeutické přístupy k Leberově dědičné optické neuropatii“. Discovery Medicine. 15 (82): 141–149. ISSN 1539-6509. PMC 5652312. PMID 23545042.
- ^ Rao, Raj R .; Iyer, Shilpa (2015). "Kmenové buňky, neurální předci a zkonstruované kmenové buňky". Smrt neuronových buněk. Metody v molekulární biologii. 1254. 255–267. doi:10.1007/978-1-4939-2152-2_19. ISBN 978-1-4939-2151-5. PMC 5642280. PMID 25431071.
- ^ Kolata, Gina (10. července 2018). „Umírající orgány obnovené k životu v nových experimentech“. New York Times. Citováno 11. července 2018.
externí odkazy
- Co se stalo s protokolem? Článek, který uvádí kontext pro několik posledních let vývoje ochrany.
- Mitochondriální genová terapie zvyšuje mitochondriální fyziologii v buněčném modelu Parkinsonovy choroby
- Vývoj mitochondriální genové substituční terapie
- Nové terapeutické přístupy k Leberově dědičné optické neuropatii
![]() | Tento buněčná biologie článek je a pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to. |