Mitochondrial Transfer by Photothermal Nanoblade Restores Metabolite Profile in Mammalian Cells.
Mitochondrial Transfer by Photothermal Nanoblade Restores Metabolite Profile in Mammalian Cells.
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DOI：
10.1016/j.cmet.2016.04.007
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发表时间：
2016-05-10
期刊：
影响因子：
29
通讯作者：
Teitell MA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu TH;Sagullo E;Case D;Zheng X;Li Y;Hong JS;TeSlaa T;Patananan AN;McCaffery JM;Niazi K;Braas D;Koehler CM;Graeber TG;Chiou PY;Teitell MA
线粒体DNA序列改变的产生具有挑战性，但对于基础研究和潜在的线粒体DNA疾病的纠正是可取的。在这里，我们报告了一种新的方法，利用光热纳米母细胞将分离的线粒体转移到体细胞哺乳动物细胞中，它绕过了内吞作用和细胞融合。该纳米载体挽救了缺乏线粒体DNA的ρ0细胞的嘧啶营养缺陷型和呼吸。在无尿苷介质中生长的三个稳定的等基因纳米克隆显示出不同的生物能量学特征。救援系1和3重建了编码核的无胸腺酶和无胸腺酶基因的表达模式，并具有与ρ0受体细胞来源的亲本细胞相似的代谢物图谱。相反，救援系2虽然在无尿苷选择中生长，但仍保持ρ0细胞代谢表型。已知的代谢物水平对细胞过程的影响，包括表观基因组修饰和基因表达，表明代谢物图谱可以帮助评估mtDNA修饰细胞的质量和功能。
mtDNA sequence alterations are challenging to generate but desirable for basic studies and potential correction of mtDNA diseases. Here, we report a new method for transferring isolated mitochondria into somatic mammalian cells using a photothermal nanoblade, which bypasses endocytosis and cell fusion. The nanoblade rescued the pyrimidine auxotroph phenotype and respiration of ρ0 cells that lack mtDNA. Three stable isogenic nanoblade-rescued clones grown in uridine-free medium showed distinct bioenergetics profiles. Rescue lines 1 and 3 reestablished nucleus-encoded anapleurotic and catapleurotic enzyme gene expression patterns and had metabolite profiles similar to the parent cells from which the ρ0 recipient cells were derived. By contrast, rescue line 2 retained a ρ0 cell metabolic phenotype despite growth in uridine-free selection. The known influence of metabolite levels on cellular processes, including epigenome modifications and gene expression, suggest metabolite profiling can help assess the quality and function of mtDNA modified cells.
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DOI：
10.1038/nrg1606
发表时间：
2005-05
期刊：
Nature reviews. Genetics
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
64.5
作者：
Kaelin WG Jr;McKnight SL
通讯作者：
McKnight SL
影响因子：
64.5
作者：
KING, MP;ATTARDI, G
通讯作者：
ATTARDI, G
影响因子：
14.8
作者：
Frezza, Christian;Cipolat, Sara;Scorrano, Luca
通讯作者：
Scorrano, Luca
影响因子：
3.1
作者：
Liu, Kaiming;Ji, Kunqian;Yan, Chuanzhu
通讯作者：
Yan, Chuanzhu