Mitochondrial protein heterogeneity stems from the stochastic nature of co-translational protein targeting in cell senescence
Notice bibliographique
Résumé
A decline in mitochondrial function is a hallmark of aging and neurodegenerative diseases. It has been proposed that changes in mitochondrial morphology, including fragmentation of the tubular mitochondrial network, can lead to mitochondrial dysfunction, yet the mechanism of this loss of function is unclear. Most proteins contained within mitochondria are nuclear-encoded and must be properly targeted to the mitochondria. Here, we report that sustained mRNA localization and co-translational protein delivery leads to a heterogeneous protein distribution across fragmented mitochondria. We find that age-induced mitochondrial fragmentation drives a substantial increase in protein expression noise across fragments. Using a translational kinetic and molecular diffusion model, we find that protein expression noise is explained by the nature of stochastic compartmentalization and that co-translational protein delivery is the main contributor to increased heterogeneity. We observed that cells primarily reduce the variability in protein distribution by utilizing mitochondrial fission-fusion processes rather than relying on the mitophagy pathway. Furthermore, we are able to reduce the heterogeneity of the protein distribution by inhibiting co-translational protein targeting. This research lays the framework for a better understanding of the detrimental impact of mitochondrial fragmentation on the physiology of cells in aging and disease.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».