Mitokondri, hücreler içinde enerji mobilizasyonunu, merkezi metabolizmayı, hayati makromoleküllerin üretimini, kalsiyum depolamayı ve sinyal iletimini kolaylaştıran organellerdir. Sonuç olarak, hücresel fonksiyon, zindelik ve yaşam süresi kontrolünde çok önemli bir rol oynarlar. Araştırmamız, tomurcuklanan maya Saccharomyces cerevisiae'yi model organizma olarak kullanarak mitokondrinin yaşlanma üzerindeki etkisini araştırmaya odaklanmaktadır.
Canlı hücre görüntüleme, mitokondriyal fonksiyondaki varyasyonu gözlemlemek için en iyi aracımızdır. Burada, mitokondriyal HyPer7 adı verilen genetik olarak kodlanmış bir oran metrik spektral kaydırma biyosensörünü kullanan bir yöntemi açıklıyoruz. mtHyPer7, hücresel bileşenlere zarar verebilen reaktif bir oksijen türü olan hidrojen peroksiti tespit eder, ancak aynı zamanda canlı hücrelerin mitokondrilerinde bir sinyal molekülü olarak da işlev görür.
mtHyPer7, hidrojen peroksit için yüksek bir afiniteye ve pH'a karşı düşük bir duyarlılığa sahiptir. Maya genomuna entegre edilmiştir, bu da maya hücresi popülasyonlarında kararlı ve tutarlı ekspresyon ile sonuçlanır. Son olarak, kantitatif olarak mitokondriyi hedef alır ve hücresel veya mitokondriyal fonksiyon veya zindelik üzerinde saptanabilir bir etkisi yoktur.
mtHyPer7 gibi biyosensörler, hücre altı çözünürlükte mitokondriyal fonksiyonu incelemek, mitokondriyal kalite kontrolünün altında yatan mekanizmaları bulmak ve bu sürecin hücre uygunluğunu, beslenmesini ve ömrünü nasıl etkilediğini incelemek için kritik öneme sahiptir. mtHyPer7 boyası, reaktif oksijen türlerinin tespiti için kullanılan organik boyaların aksine tutarlı bir işçilik sağlar. FRET tabanlı sensörlerle karşılaştırıldığında, mtHyPer7 daha kompakttır ve çapraz uyarma ve taşma gibi sorunların yanı sıra FRET için hassas konumlandırma ve yönlendirme gereksinimlerini önler.
