تصوير mtHyPer7 ، وهو مستشعر حيوي نسبي لبيروكسيد الميتوكوندريا ، في خلايا الخميرة الحية

الميتوكوندريا هي عضيات داخل الخلايا تسهل تعبئة الطاقة ، والتمثيل الغذائي المركزي ، وإنتاج الجزيئات الحيوية الكبيرة ، وتخزين الكالسيوم ، ونقل الإشارة. نتيجة لذلك ، يلعبون دورا حاسما في الوظيفة الخلوية واللياقة البدنية والتحكم في العمر. يركز بحثنا على التحقيق في تأثير الميتوكوندريا على الشيخوخة باستخدام الخميرة الناشئة Saccharomyces cerevisiae ككائن حي نموذجي.

التصوير بالخلايا الحية هو أفضل أداة لدينا لمراقبة الاختلاف في وظيفة الميتوكوندريا. نصف هنا طريقة تستخدم مستشعرا حيويا للتحول الطيفي لنسبة مترية مشفرة وراثيا يسمى HyPer7 للميتوكوندريا. يكتشف mtHyPer7 بيروكسيد الهيدروجين ، وهو نوع من الأكسجين التفاعلي ، يمكن أن يتلف المكونات الخلوية ، ولكنه يعمل أيضا كجزيء إشارة في الميتوكوندريا للخلايا الحية.

mtHyPer7 لديه تقارب كبير لبيروكسيد الهيدروجين وحساسية منخفضة لدرجة الحموضة. وهو مدمج في جينوم الخميرة، مما ينتج عنه تعبير مستقر ومتسق في تجمعات خلايا فطر الخميرة. أخيرا ، يستهدف كميا الميتوكوندريا وليس له أي تأثير يمكن اكتشافه على الوظيفة الخلوية أو الميتوكوندريا أو اللياقة البدنية.

تعد المستشعرات الحيوية مثل mtHyPer7 ضرورية لدراسة وظيفة الميتوكوندريا بدقة تحت الخلوية ، ولإيجاد الآليات الكامنة وراء مراقبة جودة الميتوكوندريا ، ولدراسة كيفية تأثير هذه العملية على لياقة الخلية وتغذيتها وعمرها. توفر صبغة mtHyPer7 عملا ثابتا على عكس الأصباغ العضوية المستخدمة للكشف عن أنواع الأكسجين التفاعلية. بالمقارنة مع المستشعرات القائمة على FRET ، فإن mtHyPer7 أكثر إحكاما ويتجنب مشكلات مثل الإثارة المتقاطعة والنزيف ، بالإضافة إلى تحديد المواقع بدقة ومتطلبات التوجيه ل FRET.