Описание:Молекулярная биология митохондрий - полугодовой межфакультетский лекционный курс.
К моменту начала лекций студентами должны быть прослушаны курсы по зоологии и ботанике, по химическим основам биологических процессов, половина годового курса «Основы молекулярной биологии», половина годового курса органической химии.
1. Вводная лекция. Что такое митохондрия? Разнообразие митохондрий. Происхождение митохондрий: теория эндосимбиоза (симбиогенеза). Митохондрии по-прежнему «живут» внутри клетки: у них своя ДНК и аппарат транскрипции, свои рибосомы; митохондрии делятся, сливаются и умирают. Митохондрии – мультифункциональные органеллы, а не «блок питания клетки». Митохондрии участвуют в апоптозе, в кальциевой регуляции, в NO-регуляции, в воспалительных реакциях, процессах клеточной дифференцировки, в терморегуляции.
2-5. Особенности молекулярной биологии митохондрий. Особенности митохондриальной ДНК. Репликация и транскрипция мтДНК. Различия между мтДНК растений, грибов и животных.
Репарация мтДНК. Наследование мтДНК, рекомбинация: редка у животных, есть у растений\грибов. Метилирование мтДНК.
Баркодинг. Митохондриальная интрогрессия.
6-7. Митохондриальные белки. Синтез белков в митохондрии. Транспорт белка в митохондрии. TIM\TOM.
8-9. Происхождение, биогенез и деградация митохондрий. Происхождение и редукция митохондриального генома; перенос генов из митохондрий в ядро. Митохондриальные псевдогены.
Движение митохондрий. Слияние и дробление митохондрий: молекулярные механизмы. Митофагия; системы контроля качества митохондрий. Ретроградные сигнальные пути.
9. Митохондрии и апоптоз. Что такое апоптоз, общая схема апоптозного сигналлинга в клетках млекопитающих. Митохондриальные белки, передающие сигнал апоптоза на каспазы (цитохром-с, AIF, DIABO и др.), структура апоптосомы и активация каспазы 9. Регуляция выхода проапоптозных белков из митохондрий: VDAC, белки семейства BCL-2, роль Ca2+ и АФК.
10-11. Роль митохондрий в воспалении. Что такое воспаление. Митохондрии регулируют сигналы активации клеток, участвующих в воспалительном ответе (нейтрофилов, макрофагов, тромбоцитов, эндотелиальных клеток и др). Обломки митохондрий, возникающие при травмах, вызывают активацию иммунокомпетентных клеток и развитие асептической воспалительной реакции в организме.
12. Митохондриальные болезни