Las mitocondrias existen no solo como orgánulos aislados, sino también como redes altamente interconectadas, que cambian constantemente entre dos estados opuestos de fusión y fisión a través de un equilibrio entre las fuerzas. Esta capacidad de transición entre estados de fisión / fusión es esencial para las funciones de las mitocondrias en el mantenimiento bioenergético celular óptimo, en la regulación del Ca2 + intracelular y en las respuestas de estrés celular. La interrupción de esta homeostasis puede tener consecuencias importantes para la salud y la función mitocondrial. En humanos, la mitofusina 1 y 2 orquestan la fusión mitocondrial junto con atrofia óptica tipo 1 (OPA1). La fisión mitocondrial está mediada por otro miembro de la familia de la dinamina, la proteína 1 relacionada con la dinamina (DRP1). En C. elegans, FZO-1 es el único ortólogo de mitofusina, EAT-3 es el ortólogo de OPA1 y el ortólogo de DRP1 es DRP-1.
Materiales y Métodos
Nematodos adultos obtenidos por sincronización fueron tratados por lisis para liberar los huevos. Los huevos obtenidos, se dejaron incubar durante la noche antes de transferirlos a placas NGM de 60 mm con OP50. La incubación se realizó a 20°C hasta el día del experimento. Los gusanos L4 o 3DOA sincronizados se lavaron de la placa con solución M9 en tubos de microcentrífuga, posteriormente se realizaron otros 2 lavados para eliminar la bacteria OP50 residual y la descendencia. Para el análisis en estadio L4, se colocaron 100ul de una solución de 60–70 gusanos por pocillo en placa de 96 pocillos (Por genotipo, 5 réplicas técnicas y 3 réplicas biológicas). Para el análisis de adultos 3DOA, se colocaron entre 30–50 gusanos por pocillo en placa de 96 pocillos (Por genotipo, 6 réplicas técnicas y 2 réplicas biológicas). Las placas conteniendo los nematodos se colocaron en el WMicrotracker para su medición y se registraron durante 3 h.
Resultados
Como se muestra en la Fig. 3a, los tres mutantes mitocondriales de fisión y fusión mostraron déficits significativos en la locomoción en comparación con la cepa salvaje al evaluar en estadio L4 durante el registro de 3 h. La pérdida de cualquiera de los genes de fusión condujo a una reducción doble en el movimiento de los animales, mientras que la pérdida de fisión indujo a un fenotipo intermedio. En animales adultos día 3(3DOA), ambos mutantes de fusión mostraron nuevamente una actividad reducida en comparación con la cepa salvaje, aunque los mutantes eat-3 presentan movimiento más reducido en comparación con los mutantes fzo-1. Los mutantes drp-1 adultos no mostraron diferencias significativas con los animales de tipo salvaje (Fig. 3b). Los datos demuestran que la actividad general de C. elegans se ve severamente afectada en ausencia de las proteínas de fusión y fisión mitocondrial.
Cell Mol Life Sci. 2019 May;76(10):1967-1985. doi: 10.1007/s00018-019-03024-5. Epub 2019 Mar 6.
Byrne JJ , Soh MS , Chandhok G , Vijayaraghavan T, Teoh JS, Crawford S, Cobham AE, Yapa NMB, Mirth CK, Neumann B.