Biogeneza mitochondriów obejmuje ekspresję genów zlokalizowanych na chromosomach jądrowych jak również na mitochondrialnym DNA. Zbadaliśmy koordynację tych dwóch genomów dwóch genomów, mierząc poziomy transkryptów dla podjednostek jądrowych (IV, Va i VIc) i mitochondrialnych (II i III) podjednostek oksydazy cytochromu c po zmianie zawartość mitochondriów w mięśniach i wątrobie szczurów poprzez zmianę stanu tarczycy zwierzęta. Poziomy tkankowe tych mRNA były ogólnie zmniejszone u zwierząt z niedoczynności tarczycy i były ponownie regulowane w górę po leczeniu hormonem tarczycy (T3) leczenie. Jednak znaczący wzrost poziomów wszystkich transkryptów jądrowych zaobserwowano w wątrobie. transkrypty obserwowano w wątrobie 24 godziny po leczeniu T3, ale były opóźnione lub pozostały niezmienione (VIc) w mięśniach. W przeciwieństwie do tego, poziomy transkryptów mitochondrialnych były podwyższone wcześnie w mięśniach i późno w wątrobie. Obfitość odpowiednich polipeptydów, które analizowano metodą immunoblottingu, zmieniła się w kierunku i wielkości zgodnie ze zmianami w ich mRNA, co wskazuje na kontrolę przedtranslacyjną. Wnioskujemy, że oba genomy są regulowane przez T3 nie poprzez wspólny mechanizm koordynujący, ale poprzez dwa oddzielne szlaki, które reagują na T3 z kinetyką specyficzną dla tkanki. Analiza ochrony przed nukleazą S1 wykazała, że prawdopodobnie tylko jeden transkrypt dla podjednostki VIc jest obecny w obu tkankach. w obu tkankach, wykluczając w ten sposób możliwość, że odpowiedź specyficzna dla tkanki jest spowodowana ekspresją dwóch izogenów. Obfitość mitochondrialnego DNA była niezmieniona pomimo zaobserwowanych zmian w transkryptach mitochondrialnych, co wskazuje, że że ekspresja genów mitochondrialnych jest regulowana przez mechanizmy transkrypcyjne a nie przez dawkowanie genów, jak postulowali inni. --- Hormon tarczycy odgrywa ważną rolę w rozwoju i metabolizmie kości. My wykorzystaliśmy reakcję łańcuchową polimerazy (PCR) opartą na wyświetlaniu różnicowym mRNA (DD) aby uzyskać profil genów reagujących na hormony tarczycy w komórkach komórkach podobnych do osteoblastów (ROS 17/2.8). Komórki ROS 17/2.8 poddano działaniu 10(-8) M trijodotyroniną (T(3)) przez 2 i 24 godziny. Całkowity RNA został wyizolowany, odwrotna transkrypcja i amplifikacja przy użyciu łącznie 72 kombinacji (2 godziny) i 240 kombinacji (24 godziny) starterów 5' i 3'. W 2-godzinnym punkcie czasowym, zidentyfikowano 1 prawdziwie pozytywny nowy klon i wykazano, że jest to mitochondrialny gen podjednostki 6 gen, podjednostka 6 syntazy ATP (ATPaza-6). W 24-godzinnym punkcie czasowym, 3 różnicowo wyrażone (DE) mRNA zostały potwierdzone jako prawdziwie pozytywne, w tym; niemięśniowy łańcuch lekki miozyny alkalicznej (NM aMLC), ATPaza-6 i jeden nowy klon. Indukcja T(3) mRNA ATPazy-6 w komórkach ROS 17/2.8 była widoczna po 2 i 4 godz, ale była maksymalna po 24 godzinach (2,1-krotnie). Indukcja T (3) mRNA ATPazy-6 była zwiększona czterokrotnie w komórkach ROS 17/2.8 hodowanych w niskiej gęstości. NM aMLC mRNA był umiarkowanie regulowany w górę przez T(3) w komórkach ROS 17/2.8 1,4-krotnie, a indukcja była zwiększona przy niskiej gęstości komórek do 1,7 razy. Działanie T(3) na NM aMLC oraz na mitochondrialny gen ATPazy 6, stanowią nowe cele i potencjalne mediatorów działania hormonów tarczycy na kości. Typ komórki i stopień jej różnicowanie, wpływa na regulację genów T (3) w komórkach pochodzących z osteoblastów komórkach osteoblastów. --- Wcześniej opisaliśmy modyfikację metody PCR całego genomu, która pozwoliła nam scharakteryzować kilka genów, których ekspresja jest regulowana przez hormon tarczycy w wątrobie myszy. Postępując zgodnie z tą procedurą, zgłaszamy teraz identyfikację mitochondrialnego genu podjednostki 3 dehydrogenazy NADH (ND3) jako celu hormonu tarczycy. hormonu tarczycy. Ekspresja genu ND3 jest regulowana przez hormon tarczycy w mózgu i sercu szczura. Sekwencjonowanie i testy elektroforetycznego przesunięcia ruchliwości potwierdziły obecność specyficznego receptora hormonu tarczycy (TR)/c-erbA w mitochondrialnym genie ND3. Niedoczynność tarczycy zmniejsza poziomy ND3 mRNA w kilku obszarach mózgu, takich jak kora mózgowa i hipokamp podczas wczesnego rozwoju postnatalnego. rozwoju postnatalnego. Zgodnie z ostatnimi odkryciami wskazującymi na obecność TR/c-erbA alfa i beta wewnątrz mitochondriów, nasze wyniki sugerują możliwość bezpośredniej regulacji transkrypcji genów mitochondrialnych przez hormon tarczycy. hormon tarczycy.
Które geny mitochondrialne są regulowane przez hormon tarczycy?
podjednostka 6 syntazy ATP, ATPaza-6, mitochondrialne podjednostki II i III oksydazy cytochromu C, podjednostka 3 dehydrogenazy NADH