Estudio de la expresión génica de ERYM3 y su efecto sobre la biomasa mitocondrial

Tesis (Magíster en Biotecnología y Ciencias de la Vida)Financiada por el proyecto FONDECYT N°1180983: “Targeting anemia through enhancing mitochondrial dynamics and mitophagy: Investigation of two novel mitochondrial proteins”.Las mitocondrias son organelos eucariotas que cumplen roles desde la homeostasis del calcio, producción de ATP, hasta definir la sobrevivencia celular. Las mitocondrias son dinámicas y su morfología y biomasa se ajustan para satisfacer las demandas energéticas de las células. La biomasa mitocondrial está balanceada por los procesos de biogénesis, dinámica mitocondrial y autofagia selectiva de mitocondrias o mitofagia. Uno de los parámetros de biomasa mitocondrial es el número de copias de ADN mitocondrial (ADNmt) presente en las células, el cual es resultado del balance entre los procesos de biogénesis y mitofagia, por lo cual al haber una exacerbación de la mitofagia disminuirá la biomasa mitocondrial. ERYM3 es una nueva proteína putativa de las mitocondrias, monoexónica y exclusiva de los primates que fue encontrada mediante análisis in silico de microarreglos de la eritropoyesis. Su expresión a nivel de trascrito aumenta hacia el estadío final de la eritropoyesis. ERYM3 tiene un 86% de probabilidad de ser importada a la mitocondria, un patrón de expresión similar a las proteínas mitofágicas LC3 y NIX; y un dominio putativo LIR (Región de interacción con LC3) para la posible unión con LC3-II unido al fagóforo. Resultados preliminares de la sobreexpresión de la proteína de fusión ERYM3:GFP muestran su localización en el citosol, colocalización con mitocondrias y lisosomas, disminución de la marca mitocondrial y aumento en el número de lisosomas al inducirse la mitofagia, lo que sugiere la participación de ERYM3 en la mitofagia. Por lo tanto, se hipotetiza que ERYM3 estimula la disminución de la biomasa mitocondrial mediada por mitofagia. El objetivo general es determinar el efecto de la sobreexpresión de erym3 sobre la biomasa mitocondrial y la expresión de genes mitofágicos. Los resultados mostraron que a las 48 horas de sobreexpresión de erym3 disminuyó significativamente la biomasa mitocondrial según la cuantificación del ADNmt, mientras que los niveles de expresión de los genes mitofágicos medidos, correspondientes a pink1 y fundc1, no mostraron cambios significativos. La caracterización funcional de ERYM3 sugiere una posible nueva vía de mitofagia que permitirá el desarrollo de nuevas herramientas diagnósticas y terapéuticas para disfunciones mitocondriales