Imagerie de mtHyPer7, un biocapteur ratiométrique pour le peroxyde mitochondrial, dans des cellules de levure vivantes

Les mitochondries sont des organites à l’intérieur des cellules qui facilitent la mobilisation de l’énergie, le métabolisme central, la production de macromolécules vitales, le stockage du calcium et la transduction du signal. En conséquence, ils jouent un rôle crucial dans la fonction cellulaire, la forme physique et le contrôle de la durée de vie. Notre recherche se concentre sur l’étude de l’impact des mitochondries sur le vieillissement en utilisant la levure bourgeonnante Saccharomyces cerevisiae comme organisme modèle.

L’imagerie des cellules vivantes est notre meilleur outil pour observer les variations de la fonction mitochondriale. Nous décrivons ici une méthode qui utilise un biocapteur à décalage spectral métrique à rapport génétiquement codé appelé HyPer7 mitochondrial. mtHyPer7 détecte le peroxyde d’hydrogène, une espèce réactive de l’oxygène, qui peut endommager les constituants cellulaires, mais fonctionne également comme une molécule de signalisation dans les mitochondries des cellules vivantes.

mtHyPer7 a une forte affinité pour le peroxyde d’hydrogène et une faible sensibilité au pH. Il est intégré dans le génome de la levure, ce qui se traduit par une expression stable et cohérente dans les populations de cellules de levure. Enfin, il est quantitativement ciblé sur les mitochondries et n’a pas d’effet détectable sur la fonction cellulaire ou mitochondriale ou la valeur adaptative.

Les biocapteurs comme mtHyPer7 sont essentiels pour étudier la fonction mitochondriale à la résolution subcellulaire, pour trouver les mécanismes sous-jacents au contrôle de la qualité mitochondriale et pour examiner comment ce processus affecte la forme physique, l’alimentation et la durée de vie des cellules. La coloration mtHyPer7 fournit un travail constant contrairement aux colorants organiques utilisés pour la détection des espèces réactives de l’oxygène. Par rapport aux capteurs basés sur FRET, mtHyPer7 est plus compact et évite les problèmes tels que l’excitation croisée et le saignement, ainsi que les exigences de positionnement et d’orientation précises pour FRET.