Generalidades de la mitocondria

ANDRÉS DAVID ARANZAZU CEBALLOSOCTAVO SEMESTRE

MEDICINA

BIOLOGÍA CELULAR

MITOCONDRIA

Biología de Cooper. 7ma edición

MITOCONDRIA

Papel crucial en la generación de energía metabólica en las células eucariotas.

Degradación

CarbohidratosÁcidos grasos


MITOCONDRIALa mayoría de proteínas mitocondriales son traducidas en ribosomas citoplasmáticos libres.

IMPORTADAS


MITOCONDRIA• Traducidas en el

orgánelaGenoma propio

• Traducidas en ribosomas libresGenoma

nuclear


ORGANIZACIÓN Y FUNCIÓN

Membrana externa

Espacio intermembrana

Membrana interna

Matriz



Matriz Sistema genético

Enzimas del metabolismo

oxidativo



Membranamitocondrial

externa

Permeable a moléculas pequeñas

PORINAS



Membranamitocondrial

internaImpermeable

Iones y moléculas pequeñas


SISTEMA GENÉTICO

Propio sistema genético, separado y distinto del genoma nuclear.

Se cree que evolucionaron por ENDOSIMBIOSIS(Margulis, 1981)


ORIGEN


SISTEMA GENÉTICO

Genoma mitocondrial esta compuesto por cadenas circulares de ADN.

Arabidopsis thaliana

Plasmodiumfalciparum


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


SISTEMA GENÉTICO


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


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


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


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.


HERENCIA MATERNA.

Diagnóstico muy difícil.

Muy graves y letales.

1/8000 personas tienen riesgo de padecerlas.



Se pueden dividir en tres grupos:

Asociadas a mutaciones puntuales en el mTDNA

Asociadas a reorganizaciones en el mtDNA

Asociadas a depleciones del mtDNA



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.


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



ENFERMEDADES ASOCIADAS A DEPLECIONES DEL mtDNA.

Disminución de los niveles de mtDNA.

Afecta niños Miopatía, nefropatía, hepatopatía.


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



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)



MATRIZ:

Chaperonas (Hsp 70)

Peptidasa procesadora de matriz (MPP)

ATP

Potencial eléctrico



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



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


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