Mitokondriell DNA replikation i humana celler
- Diarienummer
- F06-0067
- Start- och slutdatum
- 080301-131231
- Beviljat belopp
- 8 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Göteborg University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Varje cell innehåller tusentals mitokondrier, som omvandlar födoämnen till energiformer vilka cellen kan använda för att driva olika processer. Mitokondrien är en unik då den innehåller ett eget genom (mtDNA), som kodar för 13 komponenter i andningskedjan. Ärftliga mitokondriella tillstånd är relativt vanliga hos människor. Mitokondriell dysfunktion är också kopplad till naturligt åldrande samt vanliga sjukdomar, t.ex. diabetes typ 2 och neurodegeneration. Min grupp var först med att använda renade proteiner för att återskapa human mtDNA replikation in vitro. Detta system utgör ett viktigt redskap i de föreslagna studierna. Vårt långsiktiga mål är att förstå mtDNA replikation i molekylär detalj och utforska the praktiska konsekvenserna av våra fynd. Våra mål: 1. Att karaktärisera de basala mekanismerna vid mtDNA-replikation. 2. Att förstå det molekylära underlaget till positions-specifik mutagens av mtDNA. 3. Att identifiera och karaktärisera nya faktorer, som reglerar mtDNA-replikation. 4. Att utveckla nya terapeutiska strategier för att behandla mitokondriell dysfunktion. 5. Att utveckla ett DNA polymeras med lägre felfrekvens för att adressera den mitokondriella teorin för åldrande. Vi förväntar oss att arbetet kommer att leda till en detaljerad förståelse av mtDNA-replikation och dess reglering. Vi förväntar oss också att arbetet kommer att identifiera nya måltavlor för läkemedelsutveckling och öppna nya möjligheter för behandling av mitokondriell dysfunktion.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.