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Che cosa è frazionamento mitocondriale?

Il frazionamento mitocondriale può essere usato per ottenere le frazioni mitocondriali isolate dalle celle viventi.

Mitocondri

Credito di immagine: 3d_man/Shutterstock.com

Queste frazioni sono campioni di materiale mitocondriale concentrato che possono essere usati per studiare i trattamenti biochimici dei mitocondri nel campione. Il frazionamento mitocondriale può essere usato per la ricerca o l'uso diagnostico.

L'analisi è usata per studiare le vie del segnale ed apoptotic di trasduzione. Le frazioni che separate produce possono anche più a fondo essere studiate macchiare occidentale, da ELISA, o da altre analisi, per scoprire lo spostamento dei fattori fra due frazioni.

La base del metodo stessa comprende ripartire un campione delle colture cellulari, meccanicamente o chimicamente e poi separando la frazione mitocondriale dall'altro materiale delle cellule via la centrifugazione.

Si è trasformato in in un metodo saldamente stabilito in laboratori biologici dovuto la sue robustezza, semplicità e facilità d'uso e quello non richiede ultra-centrifugazioni o prodotti chimici tossici.

Protocollo di analisi

Ci sono parecchie fasi al protocollo standard per la conduzione del frazionamento mitocondriale. Il primo punto comprende raccogliere il campione delle cellule tramite la centrifugazione, lavarli e risospenderli con un buffer che contiene DTT e gli inibitori di proteasi.

Dopo un breve periodo di incubazione su ghiaccio, le celle possono poi essere omogeneizzate facendo uso di una smerigliatrice del tessuto, il risparmio di temi di cui dovrebbe essere controllato tramite l'osservazione della sospensione omogeneizzata sotto un microscopio.

L'eccessiva omogeneizzazione dovrebbe essere evitata per prevenire danni to la membrana mitocondriale. A seguito di questo punto, l'omogeneato può essere trasferito in un tubo del microcentrifuge ed essere centrifugato ancora.

Poi, il galleggiante è raccolto ancora e trasferito in un tubo fresco ed è centrifugato. Le palline dalla seconda centrifuga dovrebbero essere salvate e risospese se i mitocondri intatti sono richiesti.

I vari laboratori fabbricano le analisi mitocondriali di frazionamento che varieranno leggermente nel loro protocollo, tuttavia, il metodo comprende sempre facendo uso delle centrifughe separare i mitocondri dalle colture cellulari che sono state suddivise chimicamente o meccanicamente.

Perché frazioni mitocondriali di studio

Lo studio dei mitocondri è vitale alle numerose aree di biologia. Poiché gli organelli sono responsabili di varie funzioni essenziali, quali il metabolismo dell'amminoacido, il metabolismo dei carboidrati, l'ossidazione dell'acido grasso, la morte programmata delle cellule (apoptosis), la formazione di radicali liberi, la trasduzione del segnale come pure i geni ospite che codificano parecchie proteine importanti.

Lo studio e studiare dei mitocondri sono quindi fondamento a conoscenza di sviluppo intorno alla funzione delle cellule come pure coltivare una comprensione dei disordini mitocondriali e delle risposte mitocondriali agli agenti farmacologici.

La funzione mitocondriale difettosa può piombo ai disordini mitocondriali ed egualmente è collegata con le varie malattie, rendenti le frazioni mitocondriali apprezzate allo sviluppo ed alle prove degli interventi terapeutici nuovi.

Le frazioni mitocondriali sono il gateway a capire l'attività dei mitocondri perché i metodi che usano l'intero organismo o le intere estrazioni del tessuto possono essere ostacolati nella redazione dei dati affidabili ed accurati di metabolismo mitocondriale a causa della rottura causata dalla presenza di altri metaboliti citosolici.

Il ruolo dei mitocondri nella malattia

L'attività dei mitocondri è stata collegata con parecchie malattie, quindi, lo studio su loro è significativo nella coltura della comprensione dello sviluppo e della progressione della malattia e perfino allo sviluppo di nuovi trattamenti.

Le mutazioni mitocondriali del DNA (mtDNA) già sono state collegate con i mitochondriopathies neuromuscolari e neurodegenerative, il diabete, le malattie cardiovascolari, i disordini gastrointestinali, i disordini dell'interfaccia, l'invecchiamento ed il cancro.

Per esempio, un numero crescente degli studi sta esplorando il ruolo dei mitocondri nel cancro. Le mutazioni nel mtDNA sono state riferite in adenocarcinoma renale, celle di tumore del colon, tumori del collo e della testa, tumori astrocytic, tumori della tiroide, tumori del petto, tumori ovarici, cancro di vescica e della prostata, neuroblastomas e oncocytomas.

Le mutazioni in DNA nucleare (nDNA) sono state trovate per pregiudicare indirettamente il mtDNA ed egualmente sono state collegate con i cancri specifici.

Inoltre, l'attività mitocondriale è conosciuta per essere essenziale a mantenere la funzione adeguata dei tessuti e degli organi che contano ai livelli elevati e coerenti di energia, quale il cuore. Le perturbazioni ai mitocondri quindi sono state collegate con la malattia cardiovascolare (CVD) e l'uso della frazione mitocondriale sta utilizzando negli studi per studiare questo collegamento e per delucidare il ruolo completo dei mitocondri nel CVD.

Così come l'implicazione in malattie varie, c'è un gruppo specifico di disordini ereditati che sono classificati attraverso l'omissione dei mitocondri di produrre abbastanza energia per permettere che l'organismo funzioni correttamente.

Questi si riferiscono a come malattie mitocondriali. Possono pregiudicare qualsiasi parte del corpo, dalle cellule cerebrali e dai nervi ai muscoli, al cuore, al fegato, ai reni, al pancreas e perfino agli occhi ed alle orecchie. Mentre queste malattie sono rare, intorno 1.000 - 4.000 bambini nascono ogni anno negli Stati Uniti con la malattia, che può essere interna e per quale là non è maturazione conosciuta.

Di conseguenza, l'uso del frazionamento mitocondriale studiare il comportamento dei mitocondri in queste malattie è essenziale all'indagine continuata sulle nuove terapie potenziali che potrebbero migliorare la qualità di vita ed impedire gli infortuni mortali.

Riassunto

Il frazionamento mitocondriale è un metodo vitale per la separazione delle culture dei mitocondri dai campioni delle cellule per studiarli. Questa tecnica ha provato inestimabile alla coltura della comprensione della funzione dei mitocondri e del loro ruolo in una serie di malattie come pure a contribuire a sviluppare le nuove terapie potenziali per la malattia.

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Last Updated: Feb 7, 2020

Sarah Moore

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Sarah Moore

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