Mitokondrier er organeller i celler, der letter energimobilisering, central metabolisme, produktion af vitale makromolekyler, calciumlagring og signaltransduktion. Som et resultat spiller de en afgørende rolle i cellulær funktion, fitness og levetidskontrol. Vores forskning fokuserer på at undersøge mitokondriers indvirkning på aldring ved hjælp af den spirende gær Saccharomyces cerevisiae som modelorganisme.
Live cellebilleddannelse er vores bedste værktøj til at observere variation i mitokondriefunktionen. Her beskriver vi en metode, der anvender en genetisk kodet ratio metrisk spektralskiftende biosensor kaldet mitokondriel HyPer7. mtHyPer7 registrerer hydrogenperoxid, en reaktiv iltart, der kan skade cellulære bestanddele, men fungerer også som et signalmolekyle i mitokondrier af levende celler.
mtHyPer7 har en høj affinitet for hydrogenperoxid og lav følsomhed over for pH. Det er integreret i gærgenomet, hvilket resulterer i stabil og konsistent ekspression i gærcellepopulationer. Endelig er det kvantitativt målrettet mod mitokondrier og har ingen påviselig effekt på cellulær eller mitokondriel funktion eller fitness.
Biosensorer som mtHyPer7 er afgørende for at studere mitokondriefunktion ved subcellulær opløsning, for at finde mekanismer, der ligger til grund for mitokondriel kvalitetskontrol, og for at undersøge, hvordan denne proces påvirker cellekondition, foder og levetid. mtHyPer7-pletten giver ensartet arbejdskraft i modsætning til organiske farvestoffer, der anvendes til detektion af reaktive iltarter. Sammenlignet med FRET-baserede sensorer er mtHyPer7 mere kompakt og undgår problemer som krydsexcitation og gennemblødning samt den præcise positionering og orienteringskravene til FRET.