Группа профессора Лайтаулерса изучает причины нарушения функционирования митохондрий на молекулярном уровне. Конечной целью исследований является установление ключевых механизмов экспрессии митохондриальных генов через использование трансфекции. Пептидо-нуклеиновые кислоты (PNAs) представляют собой искусственно полученные полинуклеотиды, которые связываются с ДНК и РНК с высокой афинностью и специфичностью. Связываясь с мутантной ДНК митохондрий, PNA блокируют репликацию мутантной ДНК, не затрагивая репликацию ДНК дикого типа. Условием успешной генной терапии является захват и транспорт таких молекул внутрь клеток. В настоящее время эти механизмы остаются малоизученными. В лаборатории профессора Лайтаулерса при использовании конфокальной микроскопии был изучен захват пептидо-нуклеиновой кислоты, меченой биотином, культуральными клетками. Установлено, что после проникновения в клетку PNAs локализуются в цитозоле и ядре. При конъюгации PNAs с лидерным пептидом (пресиквенсом) субъединицы VIII цитохром оксидазы С человека, кодируемая ядерным геномом, показана способность пептидо-нуклеиновой кислоты, меченой биотином, проникать в изолированные митохондрии. Из-за трудностей, связанных с трансфекцией митохон- дрий, в настоящее время уже разработаны альтернативные подходы, применяемые в культуре клеток, для экспрессии митохондриальных генов в ядре клеток того же вида (аллотипическая экспрессия) и в ядре клеток другого вида (ксенотипическая экспрессия).
Место работы — Группа изучения митохондрий, институт нейробиологии, университет Нью-Кастл, Англия (Mitochondrial Research Group, Institute of Neuroscience, Univer-sity of Newcastle upon Tyne, UK)
Контакты — Framlington PlaceNewcastle upon TyneNE2 4HH, England+44 (191) 222-8028R. N. Lightowlers@ncl.ac.uk http://www.ncl.ac.uk/neuro-science/home.php
Публикации — Bridging PNAs can bind preferentially to a deleted mitochondrial DNA template but replica-tion by mitochondrial DNA polymerase gamma in vitro is not impaired. McGregor A, Smith PM, Ross GF, Taylor RW, Turnbull DM, Lightowlers RN. Biochim Biophys Acta. 2003 Oct 1;1629(1–3):73–83. Peptide nucleic acid delivery to human mitochondria. Chinnery PF, Taylor RW, Diekert K, Lill R, Turnbull DM, Lightowlers RN. Gene Ther. 2000 May;7(9):813.Progress and prospects: Gene therapy for mitochondrial DNA disease. Kyriakouli D; Boesch P; Taylor R; Lightowlers R. Gene Therapy. 2008, 15(14), 1017–1023.
Исследовательские группы
Лайтаулес, Роберт