[Dialogues between cell nuclei and mitochondria]

Postepy Biochem. 2016;62(2):158-161.
[Article in Polish]

Abstract

Mitochondria are not only ATP producing organelles, but they play pivotal roles in apoptosis, neurodegeneration, cancer and aging. Mammalian mitochondrial genome is a small DNA molecule of about 16.5 kb, encoding less than 20 polypeptides and a set of ribosomal RNAs and tRNAs. In order to ensure proper cell functioning a continous communication between cell nucleus and mitochondria must be maintained. This review presents novel developments in the field of nucleo-mitochondrial communications. We discuss the import of regulatory cytosolic miRNAs into mitochondria, export of RNA from mitochondria, the existence of novel 3 polypeptides encoded by the mitochondrial genome and the transfer of mitochondrial DNA to nuclear genomes. Mechanisms of these processes and their significance for cellular homeostasis are poorly known and present an important challenge for molecular biology.

Poza produkcją ATP mitochondria regulują wiele procesów, między innymi apoptozę, neurodegenerację, kancerogenezę i starzenie. Genom mitochondrialny ssaków ma zaledwie 16, 5 kb i koduje mniej niż 20 polipeptydów i zestaw rRNA i tRNA. Pozostałe geny kodujące białka mitochondrialne znajdują się w jądrze komórki. Prawidłowy metabolizm wymaga stałej komunikacji pomiędzy mitochondriami a jądrem. Niniejszy artykuł przedstawia nowe odkrycia dotyczące komunikacji jądrowo-mitochondrialnej: import regulatorowych miRNA z cytosolu do wnętrza mitochondriów, eksport RNA z mitochondriów, nowe 3 peptydy kodowane przez genom mitochondrialny oraz transfer DNA mitochondrialnego do genomu jądrowego. Mechanizmy i znaczenie tych procesów nie są do końca poznane i stanowią kolejne wyzwanie dla współczesnej biologii molekularnej.

Keywords: NUMTs; RNA export from mitochondria; RNA import to mitochondria; mitochondrial polypeptides; non-coding RNA; nucleo-mitochondrial localization.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Biological Transport
  • Cell Nucleus / metabolism*
  • Cell Nucleus / physiology
  • Chromosomes
  • DNA, Mitochondrial / metabolism
  • Eukaryota / metabolism
  • Eukaryota / physiology
  • Gene Expression Regulation*
  • Genome, Mitochondrial
  • Humans
  • Mitochondria / metabolism*
  • Mitochondria / pathology
  • Mitochondrial Proteins / metabolism
  • RNA / metabolism
  • Signal Transduction*

Substances

  • DNA, Mitochondrial
  • Mitochondrial Proteins
  • RNA