Mitochondrial DNA methylation: implications for mitochondrial dysfunction?
Mitochondriale DNA-methylering: implicaties voor mitochondriale disfunctie?
Mitochondriën zijn belangrijke celorganellen, primair verantwoordelijk voor het genereren van energie die nodig is voor biologische functies. Disfunctionele mitochondriën leiden tot afwijkingen in de ATP-productie, metabolisme van de cel en celfunctie en bevorderen veroudering en ziekten. Los van het nucleaire DNA (nDNA) hebben mitochondriën hun eigen genoom: mitochondriaal DNA (mtDNA). Voor nucleair DNA spelen chemische modificaties (methylering) een belangrijke rol bij de regulatie van genexpressie. De laatste decennia heeft methylering op mtDNA ook steeds meer aandacht gekregen, mede vanwege de potentiële rol als biomarker. De lage niveaus en technische problemen maken het bestaan van mtDNA-methylering echter twijfelachtig.
Een van de zorgen bij mtDNA methyleringsbepalingen is nDNA-verontreiniging, vooral bij vloeistofchromatografie-tandemmassaspectrometrie (LC-MS/MS)-metingen. In deze studie van Lin Liang is een LC-MS/MS methode ontwikkeld voor een nauwkeuriger kwantificering van mtDNA-methylering. Hiervoor gebruiken we mtDNA geïsoleerd uit de bovenste waterige fase van TRIzol-isolatie, waardoor nDNA-verontreiniging efficiënt verminderd is. Met deze tijd- en kosteneffectieve isolatiemethode kunnen we de genexpressie van mtDNA en de methylering van mtDNA in één TRIzol-preparaat beoordelen. Zo hebben we mtDNA-methylering beoordeeld bij ziekten met bekende mitochondriële dysfunctie. Bij mitochondriale myopathie vonden we een toename in mtDNA-methylering vergeleken met gezonde controles. Bij longziekten die verband houden met veroudering, zoals Chronische Obstructieve Pulmonale Ziekte (COPD), vonden we lichte veranderingen in de genexpressie van mtDNA, maar geen diepgaand effect van de longziektecontext op mtDNA-methylering.
Samengevat draagt dit proefschrift bij aan het begrijpen van de uitdagingen van mtDNA-methyleringsbepalingen, en biedt het een methodologische basis voor toekomstig onderzoek naar mtDNA-methylering.