Mecanismos tecido-específicos de manutenção do DNA mitocondrial de drosófila

Abstract

As mitocôndrias são organelas importantes para diversos processos celulares, como por exemplo a produção de energia através do processo de fosforilação oxidativa. Elas são formadas por uma membrana externa, uma membrana interna que possui invaginações projetadas para o interior, chamadas de cristas mitocondriais, e a matriz mitocondrial localizada internamente à membrana interna. A mitocôndria é a única organela da célula animal que possui um genoma próprio, que fica dentro da matriz mitocondrial. A manutenção do DNA mitocondrial, que se divide em replicação e reparo, é de extrema importância, pois o número de cópias e a integridade do mtDNA devem ser mantidos para proteger a função mitocondrial. A mosca Drosophila melanogaster é um organismo modelo interessante para estudar a manutenção do DNA mitocondrial devido ao seu genoma mitocondrial ser semelhante ao dos vertebrados em sua estrutura geral e modo de organização. Neste estudo foram realizadas análises a partir de dados transcriptômicos de expressão de genes de manutenção e reparo do DNA mitocondrial e de genes presentes no processo OXPHOS de D. melanogaster, para que fossem investigados mecanismos e correlações entre eles. Foram encontrados padrões de correlações bastante inesperados, negativamente entre PolG2 e os outros genes envolvidos na replicação do mtDNA, e positivamente entre PolG2 e genes envolvidos na transcrição do mtDNA. Os resultados sugerem papéis adicionais aos já relatados para PolG2.

Mitochondria are important organelles for several cellular processes, such as energy production through the process of oxidative phosphorylation. They consist of an outer membrane, an inner membrane with invaginations projecting towards the interior, known as mitochondrial cristae, and the mitochondrial matrix located inside the inner membrane. Mitochondria are the only organelles in animal cells that have their own genome, which is located within the mitochondrial matrix. The maintenance of mitochondrial DNA, which involves replication and repair, holds significant importance, as the number of copies and the integrity of mtDNA must be preserved to protect mitochondrial function. The fly Drosophila melanogaster serves as an interesting model organism for the study of mitochondrial DNA maintenance, due to its mitochondrial genome's structural similarity and organization to that of vertebrates. In this study, analyses were conducted using transcriptomic data on the expression of mitochondrial DNA maintenance and repair genes, and OXPHOS related genes in D. melanogaster, so that mechanisms and correlations between them could be investigated. Quite unexpected patterns of correlations were found, negatively between PolG2 and the other genes involved in mtDNA replication, and positively between PolG2 and genes involved in mtDNA transcription. These results suggest additional roles to those previously documented for PolG2.