Obtención de imágenes de mtHyPer7, un biosensor radiométrico para el peróxido mitocondrial, en células vivas de levadura

Las mitocondrias son orgánulos dentro de las células que facilitan la movilización de energía, el metabolismo central, la producción de macromoléculas vitales, el almacenamiento de calcio y la transducción de señales. Como resultado, desempeñan un papel crucial en la función celular, el estado físico y el control de la vida útil. Nuestra investigación se centra en investigar el impacto de las mitocondrias en el envejecimiento utilizando la levadura en ciernes Saccharomyces cerevisiae como organismo modelo.

Las imágenes de células vivas son nuestra mejor herramienta para observar la variación en la función mitocondrial. Aquí describimos un método que utiliza un biosensor de desplazamiento espectral métrico de proporción codificado genéticamente llamado HyPer mitocondrial. mtHyPer7 detecta el peróxido de hidrógeno, una especie reactiva de oxígeno, que puede dañar los constituyentes celulares, pero también funciona como una molécula de señalización en las mitocondrias de las células vivas.

mtHyPer7 tiene una alta afinidad por el peróxido de hidrógeno y una baja sensibilidad al pH. Está integrado en el genoma de la levadura, lo que da como resultado una expresión estable y consistente en las poblaciones de células de levadura. Por último, se dirige cuantitativamente a las mitocondrias y no tiene ningún efecto detectable sobre la función o la aptitud celular o mitocondrial.

Los biosensores como mtHyPer7 son fundamentales para estudiar la función mitocondrial a resolución subcelular, para encontrar mecanismos subyacentes al control de calidad mitocondrial y para examinar cómo ese proceso afecta la aptitud celular, la alimentación y la vida útil. La tinción mtHyPer7 proporciona un trabajo de trabajo consistente en contraste con los colorantes orgánicos utilizados para la detección de especies reactivas de oxígeno. En comparación con los sensores basados en FRET, mtHyPer7 es más compacto y evita problemas como la excitación cruzada y el sangrado, así como el posicionamiento preciso y los requisitos de orientación para FRET.