Étude de pathogénicité d’un nouveau gène

Étude de pathogénicité d’un nouveau gène

Étude de pathogénicité d’un nouveau gène

“Projet financé par la Fondation Mutua Madrileña et soutenu par la Fondation MENCÍA”.

Étude de pathogénicité des mutations trouvées dans un nouveau gène lié à la pathologie mitochondriale.

Présenté par: María Pilar Bayona Bafaluy
Professeur au département de biochimie et de biologie moléculaire et appartenant au groupe biogenèse et pathologie mitochondriale de l’université de Saragosse, dont le Dr. Julio Montoya Villarroya est responsable.

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RÉSUMÉ
La phosphorylation oxydante mitochondriale (OxPhos) est un processus métabolique essentiel à la vie, qui fournit la majeure partie de l’énergie utile aux cellules du corps. Le maintien de cette fonction est un cas particulier dans la cellule, car elle dépend des contributions du génome nucléaire, qui code la grande majorité des protéines mitochondriales, et du génome mitochondrial, qui code un groupe limité mais essentiel de composants du système OxPhos. Les défauts de fonctionnement engendrent des maladies de la chaîne respiratoire (RCD), qui sont très difficiles à diagnostiquer en raison de la grande hétérogénéité clinique des patients. Cependant, une bonne partie de ce que nous savons de l’activité et de la régulation du système OxPhos provient de l’étude des patients présentant des défauts particuliers.

L’utilisation des techniques modernes de séquençage de masse a permis d’identifier les variations génétiques du génome de nombreux patients. Cela ne conduit pas toujours à un diagnostic moléculaire car l’interprétation des variations de l’ADN peut s’avérer très complexe. Dans certains cas, elles affectent des protéines dont la fonction n’est pas connue ou qui ne sont pas liées à la voie biologique affectée.

Dans ce projet, nous proposons d’étudier au niveau moléculaire la relation avec le système Oxphos d’une protéine défectueuse chez un patient soupçonné de maladie mitochondrial. Il s’agit d’une protéine de fonction jusqu’ici inconnue. D’un point de vue structurel, l’activité Oxphos se produit dans la membrane interne mitochondriale, où cette protéine semble être localisée.

Les informations obtenues à partir des bases de données biomédicales indiquent que la protéine a une faible expression et qu’elle provient de l’évolution par duplication génique d’un gène précédemment modifié chez un patient atteint d’une maladie mitochondriale. Une deuxième mutation moins susceptible d’être le facteur étiologique de la maladie a été trouvée chez le patient, que nous examinerons également compte tenu de l’hétérogénéité des pathologies mitochondriales

 

OBJECTIFS À ATTEINDRE
L’objectif global de ce projet est de décrire la fonction cellulaire de la protéine ATAD3C et sa relation avec la fonction OxPhos. Cela permettra un diagnostic moléculaire du patient affecté ainsi que la possibilité de développer une thérapie personnalisée.

Les objectifs concrets sont les suivants:
1. Analyser les effets de la protéine ATAD3C défectueuse sur la fonction Oxphos et la dynamique mitochondriale à l’aide de fibroblastes dérivés du patient.
2. Étudier l’effet de l’élimination de la protéine ATAD3C sur la fonction Oxphos et la dynamique mitochondriale dans les lignées cellulaires modèles dans lesquelles son expression par ingénieurerie génétique sera supprimée (RNAi et ou CRISPR/Cas9).
3. Cloner la protéine pour étudier l’effet de sa surexpression sur la fonction Oxphos et la dynamique mitochondriale, tant dans les fibroblastes patients que dans les lignées cellulaires modèles.
4. Comparer l’expression de la protéine ATAD3C et des deux autres protéines (ATAD3A et B) codées dans le même locus génétique. ATAD3B et C ont été générés par duplication génétique d’ATAD3A au cours de l’évolution. Il sera étudié aussi bien dans les fibroblastes du patient que dans les modèles cellulaires présentant différents états d’activité OxPhos.
5. Étudier par métabolomique le plasma et le liquide céphalo-rachidien du patient pour en savoir plus sur les processus métaboliques affectés.
6. Analyser l’expression du gène Magix et de la protéine correspondante dans les fibroblastes du patient et dans le contrôle des fibroblastes.
FRAIS D’EXÉCUTION
Pour ce travail, le groupe dispose d’un personnel expérimenté pour mener les expériences. Un financement est nécessaire pour le matériel fongible et pour payer les dépenses consacrées aux services externes tels que le séquençage, la protéomique ou la microscopie.
C’est pourquoi nous demandons 30 000 euros par an pendant 3 ans.
Les dépenses par année sont détaillées ci-après:

Matériel fongible:

Matériau en verre et plastique à usage unique. 1500

Réactifs généraux. 1500

Réactifs pour la culture de cellules eucaryotes (milieu de culture, sérum fœtal bovin; Antibiotiques, réactifs de transfection, etc.) 4000

Kits pour différentes utilisations (clonage de produits PCR, extraction de plasmides bactériens, purification de l’ADN; extraction d’ARN; synthèse cDNA, etc.) 9000

Réactifs de biologie moléculaire (oligonucléotides, Taq polymérase, plasmides, enzymes de restriction, enzyme ligase, anticorps, etc.) 10000

Frais de services:

Dépenses de recrutement de services externes. Séquençage de l’ADN, service de protéomique et service de microscopie. 4000

TOTAL PAR AN 30000

TOTAL POUR 3 ANS 90000

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www.fundacionmutua.es
Fundación Mutua Madrileña

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