Wyjaśnianie procesów zachodzących w roślinach i użycie ich do zwalczania ludzkich chorób
Układy genetyczne mitochondriów zawierają genom, który koduje różne geny kodujące białka uczestniczące w oddychaniu cząsteczkowym. Jest on odpowiedzialny za wytwarzanie większości energii komórki i dlatego synteza tych białek ma istotne znaczenie dla przeżycia. Proces ten wymaga kompletu transferowych kwasów rybonukleinowych (tRNAs). Jednak u kilku organizmów ich liczba nie może w dostatecznym stopniu zapewnić translacji mitochondrialnej. Aby temu niedoborowi zaradzić, jądrowo kodowane cząsteczki tRNA muszą zostać zaimportowane z płynu wewnątrzkomórkowego (cytozolu). Chociaż import mitochondrialnego tRNA jest obecnie szeroko znanym zjawiskiem, które w drodze eksperymentów zostało udokumentowane nawet u ludzi, odpowiednie mechanizmy nadal nie w pełni poznano. Aby uzyskać w tym zakresie poprawę i dowiedzieć się więcej o regulacji procesu importu tRNA i jego mechanizmach, powołano projekt "Wnikliwa analiza procesu importowania cytozolowego tRNA w mitochondriach jednokomórkowego zielonego glonu z gatunku Chlamydomonas reinhardtii" (CHLAMITitRNA) Zielony glon Chlamydomonas reinhardtii został wybrany jako model najlepiej nadający się do tych badań. W odniesieniu do procesu importu uczestnicy tego projektu finansowanego przez UE zaobserwowali, że populacja mitochondrialna cząsteczek tRNA kodowanych jądrowo jest przede wszystkim komplementarna względem tych, które są kodowane przez genom mitochondrialny. Ponadto wyniki doświadczeń i analiza danych dostarczają sugestii, że tożsamość i poziomy zaimportowanych cząsteczek tRNA mogą być definiowane na podstawie informacji zawartych w genomie mitochondrialnym. Aby to sprawdzić, naukowcy z projektu CHLAMITRNA zmodyfikowali genom mitochondrialny glonu Chlamydomonas w celu zaobserwowania, jak to wpłynie na import tRNA. Wyniki doświadczalne nie dostarczyły dowodu hipotezy. Aby zbadać kanał anionowy zależny od napięcia (VDAC) – główny komponent tRNA przechodzący przez zewnętrzną błonę mitochondrialną – posłużono się wyciszaniem RNA. W tym podejściu udało się przytłumić ekspresję białek VDACI i VDACII, co pokazało, że na czynności fizjologiczne, takie jak oddychanie, mogą mieć wpływ mutacje. Lepsza wiedza o imporcie mitochondrialnych kwasów nukleinowych ma ważne zastosowania technologiczne. Daje nadzieję na opracowanie strategii wobec przypadków, w których transformacja mitochondrialna jest wciąż trudna czy nawet niemożliwa. To z kolei mogłoby przynieść wiedzę niezbędną do opracowania strategii interwencji terapeutycznych w chorobach genetycznych człowieka powodowanych przez mutacje w genach mitochondrialnego tRNA.
