Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz
Transcript of Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz
![Page 1: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/1.jpg)
Mitochondrie
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
![Page 2: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/2.jpg)
Mitochondrie
(chondriom: soubor mitochondrií v buňce)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
![Page 3: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/3.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Krátká historie objevu mitochondrií
Jako granulární struktury pozorovány v buňkách od poloviny 19. století
1886, Richard Altmann: popsal pozorování bioblastů a navrhl hypotézu, že se jedná
o místo buněčné oxidace
1888, Albert von Kölliker: první jasná izolace a popis mitochondrií z hmyzího
létacího svalu, popis membránového obalu
1898, Carl Benda: jméno mitochondrion – mitochondrie (do posud mitochondrie
pojmenovávaly různě: sarcosomes, bioblasts, chondrioconts.)
1898, Michaelis: oxidoredukční změny v mitochondriích
1949, Eugene Kennedy a Albert Lehninger: důkaz že mitochondrie jsou místem
oxidačního energetického metabolismu
Rozvoj fluorescenční mikroskopie: pozorování dynamiky mitochondrií v buňkách
![Page 4: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/4.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Ultrastruktura mitochondrií
Endosymbióza (před cca 1,5 miliardou let)
Předchůdce dnešních alfaproteobakterií, snad Rickettsií
(Sekundární ztráty mitochondrií u eukaryot:https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2016/cislo-6/dejiny-bunecnych-elektraren.html)
![Page 5: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/5.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
![Page 6: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/6.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
![Page 7: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/7.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
![Page 8: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/8.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Seminars in Cell & Developmental Biology 21 (2010) 550–557
Mezofyl Arabidopsis tthaliana: mitochondrie,
plastidy.
Kultivované buňky tabáku: ER, mitochondrie.
Epidermis Arabidopsis
![Page 9: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/9.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Živočišná buňka
Buňka kvasinky
EMBO reports 2002 3(6):527-531
Tvar mitochondrií
![Page 10: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/10.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Pohyb mitochondrií v rostlinné buňce
![Page 11: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/11.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Dynamika mitochondrií
Plastické organely
Dochází k neustálému dělení, fúzím a větvení mitochondrií:
Hypotéza nespojitého celku (Logan 2006)
PNAS 2004 101(20):7805–7808
![Page 12: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/12.jpg)
Mitochondrial fusion in onion bulb epidermal cells.
Arimura S et al. PNAS 2004;101:7805-7808
©2004 by National Academy of Sciences
![Page 13: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/13.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Plant Physiology, 2008 148: 1380–1393,
Chondriom fúzuje v celek během dělení buněk meristému
![Page 14: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/14.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UKPlant Physiology, 2008 148: 1380–1393,
![Page 15: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/15.jpg)
Fúze chondriomu rostlinné buňky:
- Před dělením meristematických buněk
- Před prvním dělením během dediferenciace
Role:
Vytvoření fúzního kompartmentu umožňuje:
- Volnou rekombinaci mitochondriální DNA (udržení
stability genomu, zabránění hromadění mutací
- Homogenní distribuci molekul DNA do všech
mitochondrií
![Page 16: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/16.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Funkce mitochondrií
Hlavní funkce mitochondrií:
Aerobní respirace
Podílí se na fotorespiraci
Produkce sacharidových stavebních kamenů pro další biosyntézy
Mitochondriální kompartmenty:
Vnější membrána
Vnitřní membrána
(Membrána krist)
Mezimembránový prostor
(Vnitřní prostor krist)
Matrix
![Page 17: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/17.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Journal of Experimental Botany, Vol. 57, No. 6, pp. 1225–1243, 2006
![Page 18: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/18.jpg)
Biochimica et Biophysica Acta 1864 (2017) 737–746
Cristae junctions jsou organizovány
proteinovým komplexem MICOS
MICOS (mitochondrial contact site
and cristae organizing system)
zajišťují tvorbu cristae junctions.
Jedná se o proteinový komplex
sestávající z velké části z
membránových proteinů. MICOS se
nachází v membráně cristae
junctions.
MICOS mají i další důležité funkce
(zřejmě jde o centrální strukturu
regulující funkce membrán
mitochondrie):
- Import proteinů do
mitochondrie
- Kontrola transportu lipidů do
mitochondriální membrány
- Fúze mitochondrií
- Organizace genomu mitochondrie
- Organizace respiračního řetězce
![Page 19: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/19.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Vnější membrána mitochondrií:
-Propustná pro roztoky a molekuly menší než 10 kDa
-Poriny (propustnost pro metabolity, ne však pro proteiny)
-Translokázy (transport proteinů)
![Page 20: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/20.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Mezimembránový prostor:
-Není v kontaktu s matrix
-Propojen s vnitřním prostorem krist úzkými kanály
![Page 21: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/21.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Vnitřní membrána mitochondrií:
-Nepropustná
-Četné přenašeče
-Kardiolipin
-Velmi zvrásněná – tvorba krist
-Molekuly elektrontransportního řetězce (oxidativní fosforylace)
![Page 22: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/22.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Matrix:
-DNA a ribozómy
-Enzymy citrátového cyklu
-Glycin dekarboxyláza
![Page 23: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/23.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Aerobní respirace: hlavní funkce mitochondrií
Aerobní respirace: sled metabolických reakcí, ve kterém jsou
oxidovány organické látky na CO2 a H2O, a uvolněná energie
je uskladněna jako ATP. Hlavní produkty respirace jsou tedy:
CO2, H20 a ATP.
3 fáze aerobní respirace:
1. Glykolýza
2. Citrátový (Krebsův) cyklus
3. Oxidativní fosforylace
![Page 24: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/24.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
1. Glykolýza
- Probíhá v cytosolu
- Zahrnuje enzymy, oxidující cukry na organické kyseliny,
především pyruvát
- Organické kyseliny jsou transportovány do matrix mitochondrií
(škrob a sacharóza jsou
primárním zdrojem u
rostlin)
![Page 25: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/25.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
2. Citrátový cyklus (CC)/cyklus kyseliny citrónové/Krebsův cyklus
- Probíhá v matrix mitochondrie
- Do CC vstupuje pyruvát, metabolizovány mohou být ale také
aminokyseliny či mastné kyseliny
- Cílem CC je kompletně oxidovat pyruvát na CO2 za redukce NAD+
a FAD (tedy vzniku NADH a FADH2) a vzniku ATP
![Page 26: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/26.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
3. Oxidativní fosforylace (elektrontransportní řetězec)
- Probíhá na vnitřní membráně mitochondrií
- Redukované NADH a FADH2 jsou oxidovány složkami řetězce
- Konečným akceptorem elektronů je molekula kyslíku za vzniku
vody
- Volná energie, uvolněná při oxidaci, je využívána na tvorbu
elektrochemického gradientu na vnitřní membráně (H+ ionty
se hromadí v mezimembránovém prostoru).
- Gradient využívá ATP syntáza na tvorbu ATP (translokace
protonů po koncentračním spádu)
![Page 27: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/27.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
3. Oxidativní fosforylace (elektrontransportní řetězec)- Hlavním cílem je vznik elektrochemického gradientu….
… který využívá ATP syntáza pro syntézu ATP
![Page 28: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/28.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
3. Oxidativní fosforylace (elektrontransportní řetězec)
- Rostlinné alternativní NAD(P)H dehydrogenázy
![Page 29: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/29.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
3. Oxidativní fosforylace (elektrontransportní řetězec)
- Alternativní oxidáza
![Page 30: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/30.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Membrána krist je místem oxidativní fosforylace, zatímco vnitřní
membrána, jež je v kontaktu s vnější membránou, obsahuje
četné přenašeče.
FEBS Letters 546 (2003) 355-358
![Page 31: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/31.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Vliv metabolické aktivity na morfologii mitochondrií
Ortodoxní stav
(zvětšený prostor matrix a málo krist;
mitochondrie respiračně málo aktivní)
Kondenzovaný stav
(zvětšený prostor krist; mitochondrie
respiračně aktivní)Journal of Experimental Botany, Vol. 57, No. 6, pp. 1225–1243, 2006
![Page 32: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/32.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Transport proteinů do mitochondrií
DNA rostlinných mitochondrií kóduje 3-67 proteinů
Odhadem 1000 proteinů musí být transportováno z cytoplazmy.
Transportované proteiny obsahují signální presekvenci. (Transport do
matrix – nutné dvě presekvence).
Transport v nesbaleném nebo velmi volně sbaleném stavu.
Translokázy: proteinové komplexy zajišťující transport skrze mitochondriální
membránu:
TOM komplex (Translocase of the Outer Membrane)
TIM komplex (Translocase of the Inner Membrane)
![Page 33: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/33.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Transport proteinů do mitochondrií
-TOM komplex
Živočichové
a houby
Rostliny
a řasy
Tom40:
transmembránový
kanál
Tom70 a Tom20
(mtOM64 a
Tom20 rostlin):
receptory pro
rozpoznání
presekvence
![Page 34: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/34.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Cell. Mol. Life Sci. 66 (2009) 1903 – 1923
Transport proteinů do mitochondrií
-SAM komplex (Sorting and Assembly Machinery) pro
membránové proteiny vnější membrány
TOM komplex
SAM komplex
![Page 35: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/35.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Cell. Mol. Life Sci. 66 (2009) 1903 – 1923
Transport proteinů do mitochondrií
-TIM komplexy:
TIM22: transport do vnitřní membrány; funkce závislá na
existenci transmembránového potenciálu.
TIM23: translokace proteinů do matrix a některých proteinů do
vnitřní membrány. TOM komplex
TOM komplex
TIM23 komplexTIM22 komplex
![Page 36: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/36.jpg)
TOM: transport přes vnější membránu
Následné transporty:
SAM: transport membránových proteinů do vnější membrány
TIM22: transport membránových proteinů do vnitřní membrány
TIM23: transport proteinů do matrix
Více o transportu do mitochondrií, evoluci a o dalším:
https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2010/cislo-10/mitochondrialni-evoluce.html
Transport proteinů do mitochondrií
(přehled komplexů)
![Page 37: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/37.jpg)
Biochimica et Biophysica Acta 1864 (2017) 737–746
Transport proteinů do mitochondrií
Transportní komplexy (především TOM a SAM) interagují s
MICOS v místě kontaktu vnější a vnitřní membrány
![Page 38: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/38.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Genom rostlinných mitochondrií
Mitochondriální genom: Velikost:
Buněk živočichů 14-42kb
Buněk hub 18-176kb
Buněk rostlin 200 (Brassica) -2400kb (meloun)
či 10000kb (silenka)
Plastidový genom 120-200kb
![Page 39: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/39.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Genom rostlinných mitochondrií
Mitochondriální genom: Velikost:
Buněk živočichů 14-42kb
Buněk hub 18-176kb
Buněk rostlin 200 (Brassica) -2400kb (meloun)
Plastidový genom 120-200kb
Proteiny kódované mitochondriálním genomem:
Živočichové cca 13 proteinů + komponenty pro translaci
Rostliny 57 známých proteinů + další předpokládané ORF
(akumulace nekódujících sekvencí, genom málo informačně
kompaktní)
(geny pro: tRNA; rRNA pro malou a velkou ribozomání podjednotku; proteiny
energetického metabolismu; několik ribozomálních proteinů; proteiny neznámé
funkce)
![Page 40: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/40.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Genom rostlinných mitochondrií – subgenomické útvary
Trends in Plant Science 1997 2(12):477
![Page 41: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/41.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
New Phytologist (2010) 186: 299–317
Množství repetitivních sekvencí: hnací motor diverzity mit. genomu
![Page 42: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/42.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Invertované
repetitivní
sekvence:
Změna pořadí
genů na
chromozomu
během
homologní
rekombinace
Přímé repetitivní
Sekvence:
generování
subgenomických
útvarů během
homologní
rekombinace
http://6e.plantphys.net/topic12.06.html
Množství repetitivních sekvencí: hnací motor diverzity mit. genomu
![Page 43: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/43.jpg)
Mitochondriální genom - nukleoid
Nukleoid – prokaryotický chromozom, též chromozom plastidů a
mitochondrií
Nukleoid obsahuje DNA a proteiny:
- Kvasinky a živočichové: většina proteinů mitochondriálního
nukleoidu váže DNA za účelem zabalení DNA (mají též další
funkce např. v replikaci, rozpoznání promotorů atp.)
- Rostliny: rostlinně-specifické proteiny; proteiny
mitochondriálního nukleoidu mají většinou funkci v homologní
rekombinaci, udržování genomu a transkripci
![Page 44: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/44.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Dělení mitochondrií
Mitochondrie nevznikají de novo, ale pouze dělením.
FtsZ (Filamentous temperature-sensitive line Z) protein se podílí na
dělení téměř všech prokaryot (GTPáza, příbuzná tubulinu)
Dělení plastidů: pomocí PD prstence (obsahuje FtsZ protein)
Dělení mitochondrií: pomocí MD prstence – složení?
![Page 45: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/45.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Dělení mitochondrií
Mitochondrie nevznikají de novo, ale pouze dělením.
FtsZ (Filamentous temperature-sensitive line Z) protein se podílí na
dělení téměř všech prokaryot
Dělení plastidů: pomocí PD prstence (obsahuje FtsZ protein)
Dělení mitochondrií: pomocí MD prstence
Hlavní prokaryotní komponenty dělícího aparátu (FtsZ) se v
mitochondriích vyšších eukaryot nedochovaly
(geny nenalezeny v Saccharomyces cerevisiae, Caenorhabiditis elegans ani
Arabidopsis).
→ Nahrazeny byly eukaryotními proteiny – dynaminy v MD prstenci
![Page 46: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/46.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Dělení mitochondrií
Mitochondrie nevznikají de novo, ale pouze dělením.
FtsZ (Filamentous temperature-sensitive line Z) protein se podílí na
dělení téměř všech prokaryot
Dělení plastidů: pomocí PD prstence (obsahuje FtsZ protein)
Dělení mitochondrií: pomocí MD prstence
Hlavní prokaryotní komponenty dělícího aparátu (FtsZ) se v
mitochondriích vyšších eukaryot nedochovaly
(geny nenalezeny v Saccharomyces cerevisiae, Caenorhabiditis elegans ani
Arabidopsis).
→ Nahrazeny byly eukaryotními proteiny – dynaminy v MD prstenci
WT mitochondrie
(Arabidopsis, pokožková
buňka)
Mitochondrie v buňkách
Arabidopsis nesoucích
mutaci dynaminu ADL2b,
který se podílí na dělení
mitochondrií.
Arimura and Tsutsumi 2002, PNAS 8:5729
![Page 47: Mitochondrie - kfrserver.natur.cuni.cz](https://reader035.fdocuments.nl/reader035/viewer/2022062408/62ac23b58b068e582c0722a7/html5/thumbnails/47.jpg)
Rostlinná cytologie, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Dělení mitochondrií
- Evoluční spojky
a-proteobakteriální FtsZ byl však nalezen u některých nižších eukaryot
jako je řasa Mallomonas splendens, primitivní červená řasa
Cyanidioschyzon merolae, nebo u Dictyostelium discoideum
Geny pro FtsZ přesídlily do eukaryotického jádra.
TRENDS in Plant Science Vol.8 No.9 September 2003
Dělící aparát mitochondrií řasy Cyanidioschyzon: