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Biogenèse des mitochondries Version imprimable Suggérer par mail

BIOGENÈSE ET MAINTIEN DE L’ADN DES MITOCHONDRIES

La mécanistique de la biogenese des mitochondries est loin d’être comprise.
Il existe deux types de tissus qui illustrent la complexité du phénomène:

  • Les cellules de l’épithélium intestinal se renouvellent très rapidement ce qui a pour corollaire une biogenèse aussi rapide des mitochondries, sinon en fonction du temps les cellules s’appauvriraient en mitochondries.
  • A l’opposé, les neurones, qui ne se multiplient pas après différenciation, ont un nombre stable de mitochondries.
  • Dans le cas de l’intestin, quels sont les mécanismes qui sont à l’origine de l’accélération de la biogenèse ? Certains sont connus.
    Quant au neurone, la stabilité numéraire pourrait être la résultante d’un équilibre discret entre la réplication et la dégradation des mitochondries.

    1- BIOGENÈSE

    Il est admis, bien qu’il y ait certaines controverses, que les mitochondries des différentes cellules d’un organisme ont une origine maternelle.

    L’absence de transmission de mitochondries paternelles est étayée par deux observations :
    1) lors de la fécondation de l’ovocyte les mitochondries du spermatozoïde sont ubiquitinylées et dirigées vers le protéasome pour être détruites et
    2) l’ADN mitochondrial paternel ne se réplique pas.

    Une mitochondrie fonctionnelle nécessite  :

    - des phospholipides:

    Ils formeront la couche bilipidique de la membrane externe et interne.
    Ils sont en majorité synthétisés dans le réticulum endoplasmique. Cependant, il existe une synthèse au niveau de la membrane interne puisqu’elle convertit la phosphatidylsérine en phosphatidyléthanolamine grâce à la phosphatidylsérine décarboxylase et elle synthétise la cardiolipine (phospholipide caractéristique de cette membrane).

    - des protéines.

    Environ 3000 protéines peuvent être présentes bien que ce nombre varie selon l’espèce, le tissu et l’activité métabolique de la cellule. Ces protéines sont codées par l’ADN mitochondrial et nucléaire.

    - de l'ADN mitochondrial (ADNmt)

    2- CONTRÔLE DE LA BIOGENÈSE

    Il existe 3 types de signaux extracellulaires contrôlant la biogenèse :

  • l’exercice musculaire
  • l’exposition au froid
  • le stress oxydatif ( «  dérivés réactifs de l’oxygène  »)
  • Un ensemble de données expérimentales suggèrent que ces stimuli convergent, via des voies de signalisation spécifiques, vers un régulateur majeur de la biogenèse : le PGC1 (peroxisome proliferators-activated receptor gamma coactivator-1 α).
    C’est un co-activateur de facteurs transcriptionnels.

    Au niveau du noyau il stimule :

    1) l’expression des gènes impliqués dans le métabolisme oxydatif (enzymes du cycle de Krebs)

    2) l’expression des facteurs transcriptionnels NRF1 & NRF2 (Nuclear respiratory factors) qui eux mêmes stimulent l’expression de gènes qui codent pour :

    - les protéines de la chaîne respiratoire

    - les protéines impliquées dans la transcription et la réplication de l’ADNmt

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    Dernière mise à jour : ( 29-11-2011 )
     
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