generalidades de la mitocondria
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MITOCONDRIA
Papel crucial en la generación de energía metabólica en las células eucariotas.
Degradación
CarbohidratosÁcidos grasos
Biología de Cooper. 7ma edición
MITOCONDRIALa mayoría de proteínas mitocondriales son traducidas en ribosomas citoplasmáticos libres.
IMPORTADAS
Biología de Cooper. 7ma edición
MITOCONDRIA• Traducidas en el
orgánelaGenoma propio
• Traducidas en ribosomas libresGenoma
nuclear
Biología de Cooper. 7ma edición
ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN
Membrana externa
Espacio intermembrana
Membrana interna
Matriz
Biología de Cooper. 7ma edición
ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN
Matriz Sistema genético
Enzimas del metabolismo
oxidativo
Biología de Cooper. 7ma edición
ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN
Membranamitocondrial
externa
Permeable a moléculas pequeñas
PORINAS
Biología de Cooper. 7ma edición
ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN
Membranamitocondrial
internaImpermeable
Iones y moléculas pequeñas
Biología de Cooper. 7ma edición
SISTEMA GENÉTICO
Propio sistema genético, separado y distinto del genoma nuclear.
Se cree que evolucionaron por ENDOSIMBIOSIS(Margulis, 1981)
Biología de Cooper. 7ma edición
SISTEMA GENÉTICO
Genoma mitocondrial esta compuesto por cadenas circulares de ADN.
Arabidopsis thaliana
Plasmodiumfalciparum
Biología de Cooper. 7ma edición
SISTEMA GENÉTICO
• 13 polipéptidos• Subunidades 1-6 de NADH (Complejo l)• Subunidades 1-2-3 de citocromo oxidasa (Complejo lV)• Subunidades 6 y 8 de ATP sintetasa• Cyt b (Complejo lll)
• 2 ARNr• ARN 12S• ARN16S
• 22 ARNt
El ADNmt contiene información para:
37
Biología de Cooper. 7ma edición
SISTEMA GENÉTICO
Genoma mitocondrial humano codifica 13 proteínas necesarias para F.O
Transporte de electrones
ARNr 16S, 12S y (22) ARNt
Código genético ligeramente diferente al código universal
Biología de Cooper. 7ma edición
SISTEMA GENÉTICO
Códigos mitocondriales
Codón Código Universal Mamíferos Invertebrados Levaduras Plantas
UGA STOP Trp Trp Trp STOP
AUA Ile Met Met Met Ile
CUA Leu Leu Leu Thr Leu
AGA Arg STOP Ser Arg Arg
AGG Arg STOP Ser Arg Arg
Código universal DIFERENTE
Biología de Cooper. 7ma edición
SISTEMA GENÉTICO
Se cree que tienen 1000-1500 proteínas presentes en las mitocondrias
Son 5% de las codificadas por el genoma del mamífero
Composición de las mitocondrias depende del tejido donde esté
Biología de Cooper. 7ma edición
ENFERMEDADESGENÉTICAS MITOCONDRIALES
El ADN mitocondrial es mas susceptible a mutaciones.
Tienen en común que hay un déficit de producción de ATP.
Pueden afectar todos los órganos y tejidos.
Presentes a cualquier edad > Pacientes pediátricos.
Solano A, Playán A. Enfermedades genéticas del ADN mitocondrial. Salud pública de mexico. vol.. 43. 2: 151 – 161.
ENFERMEDADESGENÉTICAS MITOCONDRIALES
HERENCIA MATERNA.
Diagnóstico muy difícil.
Muy graves y letales.
1/8000 personas tienen riesgo de padecerlas.
Solano A, Playán A. Enfermedades genéticas del ADN mitocondrial. Salud pública de mexico. vol.. 43. 2: 151 – 161.
ENFERMEDADESGENÉTICAS MITOCONDRIALES
Se pueden dividir en tres grupos:
Asociadas a mutaciones puntuales en el mTDNA
Asociadas a reorganizaciones en el mtDNA
Asociadas a depleciones del mtDNA
Solano A, Playán A. Enfermedades genéticas del ADN mitocondrial. Salud pública de mexico. vol.. 43. 2: 151 – 161.
ENFERMEDADESGENÉTICAS MITOCONDRIALES
ENFERMEDADES ASOCIADAS A MUTACIONES PUNTUALES EN EL mtDNA
Enfermedad Mutaciones Genética Cuadro ClínicoNeuropatía óptica hereditaria de Leber
G11778A • ND1, ND4, ND6
• Perdida bilateral de la visión• Mayor en hombres• 2da a 3ra década de la vida
Síndrome de neuropatía, ataxia y retinopatía pigmentaria.
T8993G • Subunidad 6 ATPasa
• Debilidad muscular neurogénica• Ataxia• Retinitis pigmentaria
Síndrome de epilepsia mioclónica con fibras rasgadas
A8344G
90%• ARNt • Epilepsia mioclónica
• Convulsiones generalizadas• Miopatía con presencia de fibras rojo rasgadas
Solano A, Playán A. Enfermedades genéticas del ADN mitocondrial. Salud pública de mexico. vol. 43. 2: 151 – 161.
ENFERMEDADESGENÉTICAS MITOCONDRIALES
ENFERMEDADES ASOCIADAS A REORGANIZACIONES PUNTUALES EN EL mtDNA
Enfermedad Genética Cuadro Clínico
Síndrome de Pearson • Deleciones en el mtDNA
• Anemia sideroblástica• Trombocitopenia• Neutropenia• Alteración de la función pancreática
Oftalmoplejia progresiva externa crónica
• Deleción única en el mtDNA
• Oftalmoplejia• Ptosis bilateral de los parpados• Miopatía
Síndrome de Kears-Sayre
• Deleciones en el mtDNA
• Oftalmoplejia• Retinopatía pigmentaria• Ataxia• Miopatía• Demencia
Solano A, Playán A. Enfermedades genéticas del ADN mitocondrial. Salud pública de mexico. vol. 43. 2: 151 – 161.
ENFERMEDADESGENÉTICAS MITOCONDRIALES
ENFERMEDADES ASOCIADAS A DEPLECIONES DEL mtDNA.
Disminución de los niveles de mtDNA.
Afecta niños Miopatía, nefropatía, hepatopatía.
Solano A, Playán A. Enfermedades genéticas del ADN mitocondrial. Salud pública de mexico. vol. 43. 2: 151 – 161.
INTERNALIZACIÓN DE PROTEÍNAS
Las proteínas requeridas para la replicación, transcripción y traducción; además de las proteínas para la F.O, enzimas del metabolismo mitocondrial y proteínas que replican, transcriben y traducen el ADN son codificadas por genes nucleares
Ribosomas citosólicos INTERNALIZAR
Biología de Cooper. 7ma edición
INTERNALIZACIÓN DE PROTEÍNAS
MATRIZ:
Proteínas son marcadas y dirigidas a la matriz mediante pre secuencias.
Translocasa de membrana externa o complejo TOM (Tom 20,Tom 22, Tom 5, Tom 40)
Translocasa de membrana interna o complejo TIM (Tim 23)
Biología de Cooper. 7ma edición
INTERNALIZACIÓN DE PROTEÍNAS
MATRIZ:
Chaperonas (Hsp 70)
Peptidasa procesadora de matriz (MPP)
ATP
Potencial eléctrico
Biología de Cooper. 7ma edición
INTERNALIZACIÓN DE PROTEÍNAS
MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA:
Son proteínas transmembrana multipase que funcionan intercambiando iones y moléculas pequeñas entre citosol y la matriz
No poseen pre secuencias, poseen secuencias de señalización internas
Biología de Cooper. 7ma edición
INTERNALIZACIÓN DE PROTEÍNAS
MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA:
Son reconocidas por Tom 70 y translocadas por Tom 40
En el espacio intermembrana las reconocen los Tiny Tim.
Señales de detención de transferencia
Biología de Cooper. 7ma edición