Estudio del fenotipo asociado al silenciamiento de SLC25A46 en C. elegans

Abstract

SLC25A46 es una proteína transportadora mitocondrial que, a diferencia de la mayoría de los miembros de esta familia, se localiza en la membrana mitocondrial externa y no participa en el transporte de solutos entre el citosol y la matriz mitocondrial. Desempeña un papel fundamental en las dinámicas mitocondriales y las mutaciones en SLC25A46 se han relacionado con diversas enfermedades neurodegenerativas, como la atrofia cerebelosa y la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth tipo 2. No obstante, su función fisiológica sistémica aún no está completamente caracterizada. Este Trabajo de Fin de Máster aborda el estudio de la función y la fisiopatología de SLC25A46 combinando estudios in vivo en Caenorhabditis elegans y experimentos in vitro en líneas celulares humanas. En C. elegans, se utilizó ARN de interferencia para silenciar SLC25A46 y evaluar si la falta de función en C. elegans reproduce los fenotipos observados en humanos y otros organismos modelo. Hemos analizado parámetros funcionales como la fertilidad, la movilidad y la esperanza de vida, junto con signos de neurodegeneración en neuronas dopaminérgicas. Paralelamente, se ha estudiado la homeostasis del calcio en líneas celulares con deleciones con pérdida de función generadas mediante CRISPR-Cas9 para determinar si SLC25A46 interviene en la regulación de la homeostasis del calcio en el retículo endoplásmico. Este enfoque integrador pretende arrojar luz sobre el papel de SLC25A46 en la disfunción mitocondrial.

SLC25A46 is a mitochondrial carrier protein which, unlike most members of this family, is located in the outer mitochondrial membrane and is not involved in the translocation of solutes between the cytosol and the mitochondrial matrix. It plays a critical role in mitochondrial dynamics and mutations in SLC25A46 have been linked to several neurodegenerative disorders, such as cerebellar atrophy and Charcot-Marie- Tooth disease type 2. Nevertheless, its overall physiological function has not been fully characterized yet. This Master's Thesis explores the role and pathophysiology of SLC25A46, combining in vivo studies in Caenorhabditis elegans, and in vitro experiments in human cell lines. In C. elegans, RNA interference was employed to silence SLC25A46, in order to assess whether its lack of function in C. elegans reproduces the phenotypes observed in humans and in other model organisms. We have analyzed functional parameters such as fertility, mobility, and lifespan, along with signs of neurodegeneration in dopaminergic neurons. In parallel, calcium homeostasis was evaluated in CRISPR-Cas9-generated knockout cell lines to determine whether SLC25A46 plays a role in regulating endoplasmic reticulum calcium homeostasis. This integrative approach seeks to clarify the role of SLC25A46 in mitochondrial dysfunction.