Mitokondriyal Dinamiklerin Tanımı

Melek Zamora Ramirez
fizik derecesi

Mitokondriyal dinamikler, mitokondrilerin bir hücrenin mitokondriyal ağının morfolojisini şekillendirdiği süreçler dizisidir.

İçinde edebiyat Mitokondrinin, tedarik görevi olan oval şekilli bir organel olarak görünmesi yaygındır. enerji ATP şeklinde hücreye Mitokondrinin bu basitleştirilmiş modeli, onu hücrenin bir parçası olarak belirlemede yardımcı olur, ancak aynı zamanda hücredeki mitokondri hakkında biraz yanıltıcı bir resim verir.

Genel olarak gösterilenin aksine, mitokondri sayısı bir dokudan diğerine değişir, yüksek enerji tüketen dokulardır. İskelet kası ve kalp kası gibi, çok fazla enerjiye ihtiyaç duymayanlara göre daha fazla sayıda mitokondriye sahiptir. Ek olarak, mitokondri aynı hücre içinde ağlar ve alt popülasyonlar oluşturma yeteneğine sahiptir. Mitokondriyal ağ, hücrenin metabolik taleplerine uyum sağlama yeteneğine sahiptir, bu adaptasyon "füzyon" ve "fisyon" süreçlerinden oluşan "mitokondriyal dinamikler" sayesinde elde edilir. mitokondriyal.

mitokondriyal füzyon

Mitokondriyal füzyon, iki mitokondri daha büyük, uzun bir mitokondri oluşturmak üzere birleştiğinde meydana gelir. Mitokondri dış zar ve iç zar olmak üzere iki zara sahiptir. Füzyon sürecinde, daha büyük bir mitokondri oluşturmak için her iki zarın bir araya gelmesi gerekir. Memelilerde mitokondriyal füzyon aşağıdakiler sayesinde gerçekleşir: proteinler Dış zarların birleşmesinden sorumlu olan Mfn1 ve Mfn2 ile iç zarları kaynaştıran OPA 1 proteini.

Matris, mitokondrinin iç zarı tarafından sınırlanan alandır, içinde DNA diğer şeylerin yanı sıra mitokondriyal, belirli proteinler ve organik iyonlar. İki mitokondri birleştiğinde, matrislerinin içeriği de paylaşılır. Bu nedenle, mitokondriyal füzyonun işlevlerinden birinin mitokondriyi bir durumda tutmak olduğu düşünülmektedir. ATP üretimi için idealdir, ayrıca füzyon, hücrenin mitokondriyal ağına daha birleşik ve uzun bir şekil verilmesini sağlar. hücre.

mitokondriyal fisyon

Mitokondriyal füzyonun karşısında mitokondriyal fisyon vardır. Bu süreç, bir mitokondri parçalanarak daha küçük iki mitokondriye yol açtığında gerçekleşir. Memelilerde mitokondriyal bölünme, aşağıdakiler sayesinde gerçekleşir: araya girmek Drp1 proteininden, bu protein mitokondrinin dış zarı üzerinde belirli spesifik bölgelerde birikir ve onu kesilip daha küçük iki mitokondri elde edilene kadar “sıkıştırır”.

Mitokondriyal bölünmenin işlevlerinden biri, mitokondrinin hücrenin bir kısmından diğerine taşınmasıdır, çünkü daha küçük mitokondrilerin taşınması daha kolaydır. Ayrıca fisyon, artık düzgün çalışmayan ve daha sonra bozulan mitokondrileri mitokondriyal ağdan dışlamaya hizmet edebilir.

Mitokondriyal kalite kontrol

O Bakım mitokondriyal ağın düzgün çalışmasını sağlamak için hayati öneme sahiptir. metabolizmacep telefonu. Mitokondriyal DNA, nükleer DNA gibi koruyucu mekanizmalara sahip olmadığı için hasara ve mutasyonlara karşı özellikle hassastır. Mitokondriyal DNA'daki hasar ve oksidatif stres gibi diğer koşullar, mitokondrinin düzgün çalışmamasına neden olabilir.

Bununla başa çıkmak için, bir kontrol var kalite büyük ölçüde mitokondriyal dinamiklerle şekillenir. Sürekli füzyon ve fisyon döngüleri, mitokondriyal ağı onarmaya yardımcı olur ve hücreyi etkileyen işlevsiz mitokondri salgılar. İşlevsiz mitokondri, "mitofaji" adı verilen başka bir işlemle parçalanır. Bu sayede mitokondri ağının büyük oranda mitokondrilerden oluşması sağlanır. fonksiyonel.

Mitokondriyal dinamikler ve patolojiler

Çeşitli patolojik durumlar, mitokondriyal dinamiklerin arızalanmasıyla ilişkilendirilmiştir. Bazı Charcot-Marie-Tooth Hastalığı türleri, mitokondriyal füzyon proteini Mfn2'yi kodlayan gendeki mutasyonlarla ilişkilendirilmiştir. OPA1'i kodlayan gendeki çeşitli mutasyonlar, en yaygın kalıtsal optik nöropati olan Optik Atrofi ile ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, obezite veya metabolik sendrom gibi metabolizmayı etkileyen durumlar, mitokondriyal disfonksiyon ve daha güçlü bir mitokondriyal ağ ile sonuçlanan mitokondriyal dinamiklerde bir dengesizlik. parçalanmış

Mitokondriyal dinamikler ve egzersiz

İskelet kası, ihtiyaç duyduğu büyük miktarda enerji nedeniyle en fazla mitokondriye sahip dokulardan biridir. Egzersiz özellikle iskelet kasını uyarır ve bu dokudaki mitokondriyal dinamikleri değiştirebildiği gösterilmiştir.

Çeşitli çalışmalar, egzersizin iskelet kasındaki mitokondriyal füzyonu arttırdığını göstermektedir. Ek olarak, mitofaji yoluyla işlevsiz mitokondrilerin bozulmasını uyarma ve iskelet kasında bulunan mitokondri sayısını artırma yeteneğine sahiptir. Tüm bu etkiler, obezite ve metabolik sendromun önlenmesi ve bunlarla mücadelede egzersizin yararlılığını pekiştirmektedir.