Investigando o papel de possíveis reguladores não canônicos da dinâmica mitocondrial

Abstract

A dinâmica mitocondrial, caracterizada pelos processos de fusão e fissão, é essencial para a manutenção da homeostase celular e está associada a diversas condições fisiológicas e patológicas. Embora os principais reguladores desses processos sejam bem estabelecidos, estudos recentes apontam a existência de possíveis reguladores não canônicos, cuja função ainda não foi completamente elucidada. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo investigar o papel funcional de candidatos a reguladores não canônicos da dinâmica mitocondrial utilizando o organismo modelo Drosophila melanogaster. Por meio da ferramenta DIOPT, foram identificados os genes Axud1, CG13016 e CG15865 como possíveis ortólogos de genes humanos associados à dinâmica mitocondrial. Para a análise funcional, utilizou-se o sistema UAS/GAL4 para a expressão do RNA de interferência (RNAi) nas linhagens transgênicas, permitindo redução nos níveis de transcrito de forma ubíqua. A eficiência do knockdown foi validada por PCR quantitativo em tempo real (RT-qPCR), utilizando o gene Rpl32 como controle endógeno, sendo observada redução significativa nos níveis de transcritos dos genes-alvo. Também foram realizados ensaios de viabilidade larval e pupal com o objetivo de avaliar possíveis impactos do knockdown no desenvolvimento. Os resultados demonstraram que não houve diferenças estatisticamente significativas entre os grupos controle e experimentais, indicando que a redução da expressão de Axud1, CG13016 e CG15865 não compromete a viabilidade dos indivíduos nas condições testadas. Apesar disso, a conservação evolutiva observada e os padrões de expressão tecidual semelhantes entre D. melanogaster e humanos sugerem que esses genes podem desempenhar funções relevantes em processos celulares específicos, possivelmente relacionados à regulação da dinâmica mitocondrial. Assim, este estudo fornece evidências iniciais importantes e estabelece uma base para investigações futuras voltadas à elucidação dos mecanismos moleculares envolvidos e de sua relevância em contextos fisiológicos e patológicos.

Mitochondrial dynamics, characterized by the processes of fusion and fission, is essential for maintaining cellular homeostasis and has been associated with several physiological and pathological conditions. Although the major regulators of these processes are well established, recent studies suggest the existence of potential non-canonical regulators whose functions remain poorly understood. In this context, the present study aimed to investigate the functional role of candidate non-canonical regulators of mitochondrial dynamics using the model organism Drosophila melanogaster. Using the DIOPT tool, the genes Axud1, CG13016, and CG15865 were identified as potential orthologs of human genes associated with mitochondrial dynamics. For functional analyses, transgenic lines carrying RNA interference (RNAi) constructs were combined with the UAS/GAL4 system to promote ubiquitous gene silencing. Knockdown efficiency was validated by quantitative real-time PCR (RT-qPCR), using Rpl32 as an endogenous control, and a significant reduction in transcript levels was observed for all target genes. In addition, larval and pupal viability assays were performed to assess the effects of gene silencing on development. The results showed no statistically significant differences between control and experimental groups, indicating that reduced expression of Axud1, CG13016, and CG15865 does not impair viability under the conditions tested. Nevertheless, the observed evolutionary conservation and the similar tissue expression patterns between D. melanogaster and humans suggest that these genes may play important roles in specific cellular processes, possibly related to the regulation of mitochondrial dynamics. Therefore, this study provides important preliminary evidence and establishes a foundation for future investigations aimed at elucidating the molecular mechanisms involved and their relevance in physiological and pathological contexts.