G-quadruplex-mediated reduction of a pathogenic mitochondrial heteroplasmy
Notice bibliographique
Résumé
Disease-associated variants in mitochondrial DNA (mtDNA) are frequently heteroplasmic, a state of co-existence with the wild-type genome. Because heteroplasmy correlates with the severity and penetrance of disease, improvement in the ratio between these genomes in favor of the wild-type, known as heteroplasmy shifting, is potentially therapeutic. We evaluated known pathogenic mtDNA variants and identified those with the potential for allele-specific differences in the formation of non-Watson-Crick G-quadruplex (GQ) structures. We found that the Leigh syndrome (LS)-associated m.10191C variant promotes GQ formation within local sequence in vitro. Interaction of this sequence with a small molecule GQ-binding agent, berberine hydrochloride, further increased GQ stability. The GQ formed at m.10191C differentially impeded the processivity of the mitochondrial DNA polymerase gamma (Pol γ) in vitro, providing a potential means to favor replication of the wild-type allele. We tested the potential for shifting heteroplasmy through the cyclical application of two different mitochondria-targeted GQ binding compounds in primary fibroblasts from patients with m.10191T>C heteroplasmy. Treatment induced alternating mtDNA depletion and repopulation and was effective in shifting heteroplasmy towards the non-pathogenic allele. Similar treatment of pathogenic heteroplasmies that do not affect GQ formation did not induce heteroplasmy shift. Following treatment, heteroplasmic m.10191T>C cells had persistent improvements and heteroplasmy and a corresponding increase in maximal mitochondrial oxygen consumption. This study demonstrates the potential for using small-molecule GQ-binding agents to induce genetic and functional improvements in m.10191T>C heteroplasmy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».