Modelos celulares de enfermedad mitocondrial causada por mutaciones en POLG

Gaudó Pardo, Paula
Bayona Bafaluy, María Pilar (dir.) ; Garrido Pérez, Nuria (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2016
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular y Celular, Área de Bioquímica y Biología Molecular

Máster Universitario en Biología Molecular y Celular

Resumen: Las enfermedades mitocondriales constituyen un grupo de trastornos originados por una deficiente síntesis de ATP por el sistema OXPHOS. Mutaciones en la DNA polimerasa mitocondrial gamma (POLG), única DNA polimerasa mitocondrial humana conocida y esencial para la replicación y reparación del DNA mitocondrial, producen diversas enfermedades mitocondriales con manifestaciones clínicas muy heterogéneas. Sin embargo, estas mutaciones tienen en común la presencia de diversos grados de afectación neuronal, que lleva a neurodegeneración. A pesar de que el cerebro representa solo el 2 % del peso corporal, consume el 20 % de la energía corporal. La mayor parte de esta energía es consumida por las neuronas y es el sistema OXPHOS el que la produce. Con el objetivo final de caracterizar el efecto de mutaciones patológicas de la DNA polimerasa mitocondrial gamma en la diferenciación neuronal y en el sistema OXPHOS de neuronas maduras, en este trabajo, se han caracterizado a nivel genético, molecular y funcional líneas celulares derivadas de neuroblastoma (que pueden diferenciarse a neurona) sobreexpresando POLG silvestre, POLG con una variante portadora de una mutación autosómica dominante o POLG con una variante previamente asociada a Parkinson. Con estos estudios, hemos comprobado que la sobreexpresión de la mutación patológica afecta a la replicación del DNA mitocondrial en la línea SH-SY5Y en cultivo, quedando disponible para comenzar los estudios de diferenciación neuronal. Por otro lado, se han caracterizado a nivel genético y molecular 3 líneas cíbridas para los haplogrupos mitocondriales: H, UK y J, derivadas de neuroblastoma sobreexpresando POLG silvestre, o la variante de POLG previamente asociada a Parkinson. Una vez caracterizadas se estudiará el efecto combinado que pueden tener variaciones genéticas mitocondriales y nucleares en la diferenciación a neurona dopaminérgica.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master