Go to content
SV På svenska

Mitokondriell DNA replikation i humana celler

Reference number
F06-0067
Start and end dates
080301-131231
Amount granted
8 500 000 SEK
Administrative organization
Göteborg University
Research area
Livsvetenskaperna

Summary

Mitochondria are required to convert food into usable energy forms. To meet demands, every cell contains thousands of them. Unlike most other cellular compartments, mitochondria have their own genomes (mtDNA) that encode for 13 proteins present in the respiratory chain. In humans, inherited mitochondrial diseases are relatively common and mitochondrial dysfunction is also associated with common diseases (e.g. diabetes mellitus type II and neurodegeneration) and the normal ageing process. My group was the first to reconstitute mammalian mtDNA replication in vitro, using only highly purified, recombinant proteins and this system will be an essential tool in the proposed studies. The long-term goal of the group is to understand mtDNA replication in molecular detail and to explore the practical consequences of our findings. Our main goals: 1. To characterize the basic mechanisms of mtDNA-replication. 2. To understand the molecular basis for site-specific mutagenesis in mtDNA. 3. To identify and characterize cellular regulators of mtDNA replication. 4. To develop therapeutic strategies to treat mitochondrial disorders. 5. To address the mitochondrial theory of ageing using an antimutator DNA polymerase. We expect that our work will lead to a more a detailed understanding of mtDNA replication and its regulation. We also expect that our work will identify new drug targets and identify new strategies for treatment of mitochondrial dysfunction in affected patients.

Popular science description

Humana celler innehåller små energiproducerande organeller som kallas mitokondrier. Varje mitokondrie har sitt eget genom (mtDNA) som kodar för flera av de proteiner som krävs för energiproduktionen. Alla proteiner som sköter transkription och replikation av mtDNA kodas av det nukleära genomet och importeras till mitokondrierna . Energiproduktionen är på så sätt beroende av samverkan mellan två genom. Antalet mitokondrier och mängden mtDNA korrelerar exakt med energibehovet hos den enskilda cellen. Man kan därför med fog påstå, att en detaljerad kunskap om de mekanismer som styr mtDNA-replikation är en förutsättning för en förståelse av hur den cellulära metabolismen regleras. Det föreliggande forskningsprogrammet har som målsättning att belysa mekanismerna vid mtDNA replikation och att förstå hur denna process regleras. Våra kunskaper om detta är idag ytterst bristfälliga. Projektet har dock inte endast en grundvetenskaplig betydelse. Våra studier kan även komma att identifiera nya molekylära måltavlor, som kan användas för framtagandet av droger vilka kan styra mtDNA replikation och därmed den cellulära metabolismen. Att på ett sådant sätt kunna reglera den cellulära metabolismen hos en människa, skulle öppna stora möjligheter att utveckla läkemedel mot en rad sjukdomar med störning i energiomsättningen.