Análisis de la función mitocondrial en un mutante PINK1B9-nulo de Drosophila melanogaster mediante respirometría de alta resolución

Paula Michelotti; Tâmie Duarte; Cristiane L. Dalla Corte

doi:10.3791/65664

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Artículo de método

Análisis de la función mitocondrial en un mutante PINK1^B9-nulo de Drosophila melanogaster mediante respirometría de alta resolución

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DOI:

10.3791/65664

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10 de noviembre de 2023

Paula Michelotti^*¹^,² , Tâmie Duarte^*¹^,² , Cristiane L. Dalla Corte¹^,²

¹Laboratory of Experimental Biochemistry and Toxicology, Department of Biochemistry and Molecular Biology, Center of Natural and Exact Sciences, Federal University of Santa Maria, ²Graduate Program in Biological Sciences: Toxicological Biochemistry, Federal University of Santa Maria

^* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

En este trabajo presentamos un protocolo de respirometría de alta resolución para analizar la bioenergética en moscas de la fruta mutantes PINK1^B9-nulas. El método utiliza el protocolo Substrate-Uncoupler-Inhibitor-Titration (SUIT).

Resumen

Las enfermedades neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Parkinson (EP), y las alteraciones celulares como el cáncer son algunos de los trastornos que alteran el metabolismo energético con deterioro de las funciones mitocondriales. Las mitocondrias son orgánulos que controlan tanto el metabolismo energético como los procesos celulares implicados en la supervivencia y muerte celular. Por esta razón, los enfoques para evaluar la función mitocondrial pueden ofrecer información importante sobre las condiciones celulares en los procesos patológicos y fisiológicos. En este sentido, los protocolos de respirometría de alta resolución (HRR) permiten evaluar toda la función de la cadena respiratoria mitocondrial o la actividad de complejos mitocondriales específicos. Además, el estudio de la fisiología mitocondrial y la bioenergética requiere modelos genética y experimentalmente manejables como Drosophila melanogaster.

Este modelo presenta varias ventajas, como su similitud con la fisiología humana, su rápido ciclo de vida, su fácil mantenimiento, su rentabilidad, su alto rendimiento y su minimización del número de preocupaciones éticas. Estos atributos lo establecen colectivamente como una herramienta invaluable para diseccionar procesos celulares complejos. El presente trabajo explica cómo analizar la función mitocondrial utilizando el mutante PINK1^B9-null de Drosophila melanogaster. El gen pink1 es responsable de codificar la quinasa putativa 1 inducida por PTEN, a través de un proceso reconocido como mitofagia, que es crucial para la eliminación de mitocondrias disfuncionales de la red mitocondrial. Las mutaciones en este gen se han asociado con una forma familiar autosómica recesiva de inicio temprano de la EP. Este modelo se puede utilizar para estudiar la disfunción mitocondrial implicada en la fisiopatología de la EP.

Introducción

Las mitocondrias son orgánulos celulares que controlan funciones importantes, incluida la regulación apoptótica, la homeostasis del calcio y la participación en las vías biosintéticas. Al poseer material genético autónomo, son capaces de contribuir a los procesos de mantenimiento y reparación celular. Su estructura alberga la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa, ambas cruciales para la energía celular ^1,2,3. En particular, el control de la energía se logra a través de la producción de trifosfato de adenosina (ATP) a través de la fosforilación oxida....