Utjecaj inhibicije mitohondrijskog kompleksa I na vijabilnost normalnih ljudskih fibroblasta

master's thesis

• Title (english): Effects of mitochondrial complex I inhibition on the viability of normal human fibroblasts
• Author: Jasmin Božo
• Mentor: Ivica Rubelj (mentor)
• Mentor: Maja Matulić (mentor)
• Committee member: Maja Matulić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Martina Šeruga Musić (član povjerenstva)
• Committee member: Nada Oršolić (član povjerenstva)
• Committee member: Antun Alegro (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Biology); Zagreb
• Defense date and country: 2016-09-16, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Biology

Abstract

Jedno od osnovnih svojstava stanica viših sisavaca je ograničeni broj dioba i sposobnost stanica da uđu u starenje ili senescenciju. Dva glavna mehanizma koja diktiraju stanično starenje su skraćivanje telomera i oštećenje staničnih struktura reaktivnim kisikovim vrstama. Dokazano je da su ova dva mehanizma u međusobnoj interakciji. To se najbolje vidi iz eksperimenta u kojemu, ovisno o parcijalnom tlaku kisika, stanice postignu veći ili manji broj dioba, te im se telomere sporije ili brže skraćuju. Cilj ovog istraživanja bio je razlučiti je li za produžetak staničnih dioba i usporavanje skraćivanja telomera u uvjetima smanjenog parcijalnog tlaka kisika odgovoran smanjeni rad mitohondrija ili je za takav efekt odgovorno djelovanje samog molekularnog kisika. U uvjetima normoksije u staničnoj liniji normalnih ženskih fibroblasta inhibiran je rad mitohondrija pomoću spoja rotenona koji suprimira kompleks I mitohondrijskog oksidativnog sustava. Praćen je rast staničnih kultura pod utjecajem rastućih koncentracija rotenona te kakav utjecaj rotenon ima na stanično starenje. Kao indikator starenja praćena je reakcija beta galaktozidaze povezane sa starenjem (SA-β-Gal). Također praćena je dinamika skraćivanja telomera metodom Southern blot. Nadalje, za praćenje mase mitohondrija korištena je metoda protočne citometrije, a za vizualizaciju mitohondrija fluoroscencijska mikroskopija. Rezultati istraživanja pokazali su promjenu rada mitohondrija ovisno o koncentraciji rotenona pri čemu niže koncentracije stimuliraju, a više inhibiraju mitohondrije. Također, stanice rastu brže odnosno sporije uz niže ili više koncentracije rotenona, pri čemu se povećava aktivnost SA-β-Gal. Niže koncentracije uzrokuju povećanje mase mitohondrija uz ubrzano skraćivanje telomera u odnosu na kontrolne stanice.

Abstract (english)

One of the basic characteristics of cells in higher mammals is limited cell division and the ability to enter cellular senescence. Two main mechanisms contribute to cellular senescence. telomere shortening and damaging effects of free radicals. These two mechanisms are in mutual interaction. These data were clearly demonstrated in the experiment in which cell growth and senescence, as well as telomere shortening, showed to be dependent on oxygen partial pressure. The purpose of this research was to determine whether the dynamics of cell growth and the telomere shortening depend on the changes in mitochondrial metabolism or on the action of oxygen itself, under the condition of changed partial pressure of oxygen. Accordingly, we inhibited mitochondrial oxidative system in normal human fibroblasts using rotenone, a complex I inhibitor. We monitored cell growth and senescence under increasing concentrations of rotenone. Cellular senescence was followed by SA-β-Gal reaction and telomere shortening by Southern blot analysis. Mitochondrial mass was measured by flow cytometry and fluorescence microscopy. The results showed changes in mitochondrial metabolism in dependence of rotenon concentrations, as well as changes in cell growth, SA-β-Gal index and telomere shortening dynamics.

• Keywords: rotenon; kompleks I; reaktivne kisikove vrste; SA-β-gal; masa mitohondrija; telomere
• Keywords (english): rotenone; complex I; reactive oxygen species; SA-β-Gal; mitochondrial mass; telomeres
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:372221
• Study programme: Title: Molecular Biology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra molekularne biologije (magistar/magistra molekularne biologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2017-04-25 10:22:43