FF
Friedrich Foerster
Author with expertise in Cancer Immunotherapy
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(29% Open Access)
Cited by:
1,646
h-index:
29
/
i10-index:
47
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Telomere dysfunction induces metabolic and mitochondrial compromise

Ergün Sahin et al.Feb 9, 2011
Telomere dysfunction activates p53-mediated cellular growth arrest, senescence and apoptosis to drive progressive atrophy and functional decline in high-turnover tissues. The broader adverse impact of telomere dysfunction across many tissues including more quiescent systems prompted transcriptomic network analyses to identify common mechanisms operative in haematopoietic stem cells, heart and liver. These unbiased studies revealed profound repression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma, coactivator 1 alpha and beta (PGC-1α and PGC-1β, also known as Ppargc1a and Ppargc1b, respectively) and the downstream network in mice null for either telomerase reverse transcriptase (Tert) or telomerase RNA component (Terc) genes. Consistent with PGCs as master regulators of mitochondrial physiology and metabolism, telomere dysfunction is associated with impaired mitochondrial biogenesis and function, decreased gluconeogenesis, cardiomyopathy, and increased reactive oxygen species. In the setting of telomere dysfunction, enforced Tert or PGC-1α expression or germline deletion of p53 (also known as Trp53) substantially restores PGC network expression, mitochondrial respiration, cardiac function and gluconeogenesis. We demonstrate that telomere dysfunction activates p53 which in turn binds and represses PGC-1α and PGC-1β promoters, thereby forging a direct link between telomere and mitochondrial biology. We propose that this telomere–p53–PGC axis contributes to organ and metabolic failure and to diminishing organismal fitness in the setting of telomere dysfunction. The recent demonstration of a functional link between mitochondria and telomeres — the protective tips at the ends of chromosomes — raised the possibility that both may be implicated in processes related to ageing. Now an analysis of the transcriptome (the total RNA content) of haematopoietic stem cells from heart and liver tissues of mice points to the existence of a telomere-p53-PGC axis linking telomere dysfunction to compromised organ function and possibly to age-related disorders. In mice with dysfunctional telomeres, p53-mediated cellular growth arrest becomes activated, in turn repressing PGC-1α and PGC-1β, master regulators of metabolic and mitochondrial processes. This results in reduced mitochondrial mass, mitochondrial dysfunction and reduced ATP generation, impaired gluconeogenesis, cardiomyopathy and increased reactive oxygen species. Here it is shown that telomere dysfunction drives metabolic and mitochondrial compromise. Mice with dysfunctional telomeres activate p53, which in turn represses PGC-1α and PGC-1β, master regulators of metabolic and mitochondrial processes. This results in reduced mitochondrial mass, mitochondrial dysfunction and reduced ATP generation, impaired gluconeogenesis, cariomyopathy and increased reactive oxygen species. This telomere–p53–PGC pathway shows how telomere dysfunction may compromise organ function and contribute to age-related disorders.
0
Citation1,180
0
Save
1

The Chlamydomonas mitochondrial ribosome: how to build a ribosome from RNA fragments

Florent Waltz et al.May 21, 2021
Abstract Mitochondria are the powerhouse of eukaryotic cells. They possess their own gene expression machineries where highly divergent and specialized ribosomes, named hereafter mitoribosomes, translate the few essential messenger RNAs still encoded by mitochondrial genomes. Here, we present a biochemical and structural characterization of the mitoribosome in the model green alga Chlamydomonas reinhardtii , as well as a functional study of some of its specific components. Single particle cryo-electron microscopy resolves how the Chlamydomonas mitoribosome is assembled from 13 rRNA fragments encoded by separate non-contiguous gene pieces. Novel proteins, mainly helical repeat proteins, including OPR, PPR and mTERF proteins are found in Chlamydomonas mitoribosome, revealing the first structure of an OPR protein in complex with its RNA target. Targeted amiRNA silencing indicated that the novel ribosomal proteins are required for mitoribosome integrity. Finally, we use cryo-electron tomography to show that Chlamydomonas mitoribosomes are attached to the mitochondrial inner membrane via two contact points mediated by Chlamydomonas-specific proteins. Our study expands our understanding of the mitoribosome diversity and the various strategies they adopt for membrane tethering. Highlights * Structure of the Chlamydomonas reinhardtii mitoribosome * Fragmented ribosomal RNAs are stabilized by highly intertwined interactions with Chlamydomonas-specific proteins * Specific r-proteins are essential for rRNA homeostasis and respiratory fitness * Cryo-ET reveals the mitoribosome association to the inner mitochondrial membrane
1
Citation1
0
Save