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I mitocondri vanno incontro a fusione e scissione

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I mitocondri vanno incontro a fusione e scissione DNA MITOCONDRIALE 2-10 molecole per mitocondrio 16,500 coppie di basi codifica per: 13 subunit proteiche ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: I mitocondri vanno incontro a fusione e scissione


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I mitocondri vanno incontro a fusione e scissione
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DNA MITOCONDRIALE
  • 2-10 molecole per mitocondrio
  • 16,500 coppie di basi
  • codifica per
  • 13 subunità proteiche catena respiratoria
  • 2 RNA ribosomiali
  • 22 tRNA
  • Ereditato per via materna
  • Va incontro ad un alta incidenza di mutazioni ed
    in seguito a queste si verifica eteroplasmia
    (contemporanea presenza di diversi genotipi
    mitocondriali) che può poi convertirsi in
    omoplasmia (identità di tutte le copie del
    genoma mitocondriale).

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Taylor and Turnbull Nature Rev Genetics
6389-402, 2005
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Trasmissione di malattia mitocondriale tutta la
progenie dei maschi affetti è sana. Tutta la
progenie delle femmine affette è malata
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Frequenti alterazioni riscontrate in malattie
associate a mutazioni del DNA mitocondriale
  • Età pediatrica
  • alterazioni neurologiche epilessia, miopatie,
    ritardo psicomotorio, atassia, spasticità,
    sordità
  • alterazioni cardiache cardiomiopatia
    ipertrofica, aritmie
  • alterazioni gastroenteriche vomito, ritardo di
    crescita, disfagia, insufficienza epatica
  • alterazioni respiratorie ipoventilazione
    centrale
  • alterazioni endocrinologiche diabete,
    insufficienza adrenergica
  • alterazioni oftalmologiche atrofia del nervo
    ottico
  • alterazioni ematologiche anemie, pancitopenie
  • Età adulta
  • alterazioni neurologiche cefalea, epilessia,
    miopatie, neuropatie periferiche, demenza,
    atassia,
  • diplopia, sordità, disturbi del linguaggio.
  • - alterazioni cardiache insufficienza cardiaca,
    cardiomiopatia, arresto cardiaco
  • - alterazioni gastroenteriche stipsi, disfagia
  • - alterazioni respiratorie insufficienza
    respiratoria, ipoventilazione notturna, polmoniti
  • alterazioni endocrinologiche diabete, malattie
    tiroidee e paratiroidee
  • alterazioni oftalmologiche atrofia del nervo
    ottico, ptosi palpebrale

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  • A list of the clinical guidelines that have been
    generated from our experience of investigating
    and managing patients with mtDNA mutations.
  • - Maternal inheritance
  • Recognition of classic syndromes for example,
    mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic
    acidosis and
  • stroke-like episodes (MELAS) or chronic
    progressive external ophthalmoplegia (CPEO)
  • - Recognition of characteristic clinical
    features for example, biventricular cardiac
    hypertrophy
  • - Involvement of many organ systems for example,
    diabetes and deafness
  • - Specific combinations of symptoms for example,
    strokes and migraine and seizures and ataxia
  • - Abnormal clinical or laboratory investigations
    for example, lactic acidaemia in children,
    characteristic magnetic-resonance-imaging
    findings, abnormal muscle biopsy that is
    associated with RAGGED-RED FIBRES or cytochrome c
    oxidase-deficient fibres

RAGGED-RED FIBRES The pathological hallmark of
mtDNA disease that is characterized by the
subsarcolemmal accumulation of abnormal
mitochondria in the muscle fibre, which stains
red with a Gomori trichrome stain.
Taylor and Turnbull Nature Rev Genetics
6389-402, 2005
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MALATTIE ASSOCIATE A MUTAZIONI IN PRODOTTI DI
GENI NUCLEARI CHE SONO ESPRESSI NEI MITOCONDRI
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Il gene codifica per DDP1 (deafness/dystonia
protein-1) una componente del Sistema di
trasporto della membrana esterna
Superossido dismutasi Cu,Zn-dipendente (casi
famigliari di sclerosi laterale amiotrofica)
Fratassina proteina-legante ferro
ATP-ase trasportatrice di rame (presente in molti
altri organelli)
Paraplegina simile a metallo-proteasi
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MITOCONDRI E INVECCHIAMENTO



Accumulo di mutazioni nel mtDNA

Difetti nel mtDNA ereditati

(ROIs e invecchiamento)




Riduzione progressiva Fosforilazione Ossidativa

e produzione di energia




Alterazioni capacità bioenergetiche dei tessuti




Invecchiamento







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Restrizione calorica
Sirtuine (SIRT) Deacetilasi NAD-dipendenti che
regolano la biogenesi dei Mitocondri
(direttamente e attraverso eNOS).
Riduzione utilizzazione glucosio
Aumento componenti catena respiratoria
mitocondriale
Aumento b-ossidazione acidi grassi
Ridotta formazione di ROS
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