Mitochondrial network complexity emerges from fission/fusion dynamics
| Autor: | Pablo Helguera, Orlando V. Billoni, Sergio A. Cannas, Nahuel Zamponi, Dante R. Chialvo, Emiliano Zamponi |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
0301 basic medicine
DYNAMICS Network complexity Phase transition FOS: Physical sciences lcsh:Medicine Gene Expression Mitochondrion Mitochondrial Dynamics Models Biological Article Ciencias Biológicas purl.org/becyt/ford/1 [https] 03 medical and health sciences Mice MITOCHONDRIA Genes Reporter Cell Behavior (q-bio.CB) Organelle CRITICALITY Animals Physics - Biological Physics lcsh:Science purl.org/becyt/ford/1.6 [https] Fusion Multidisciplinary COMPLEXITY Chemistry lcsh:R Dynamics (mechanics) Depolarization Fibroblasts Mitochondria 030104 developmental biology Microscopy Fluorescence Biological Physics (physics.bio-ph) FOS: Biological sciences Biophysics Quantitative Biology - Cell Behavior Otros Tópicos Biológicos lcsh:Q Mitochondrial fission CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS Algorithms |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET Scientific Reports Scientific Reports, Vol 8, Iss 1, Pp 1-10 (2018) |
| Popis: | Mitochondrial networks exhibit a variety of complex behaviors, including coordinated cell-wide oscillations of energy states as well as a phase transition (depolarization) in response to oxidative stress. Since functional and structural properties are often interwinded, here we characterized the structure of mitochondrial networks in mouse embryonic fibroblasts using network tools and percolation theory. Subsequently we perturbed the system either by promoting the fusion of mitochondrial segments or by inducing mitochondrial fission. Quantitative analysis of mitochondrial clusters revealed that structural parameters of healthy mitochondria laid in between the extremes of highly fragmented and completely fusioned networks. We confirmed our results by contrasting our empirical findings with the predictions of a recently described computational model of mitochondrial network emergence based on fission-fusion kinetics. Altogether these results offer not only an objective methodology to parametrize the complexity of this organelle but also support the idea that mitochondrial networks behave as critical systems and undergo structural phase transitions. Fil: Zamponi, Emiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina Fil: Zamponi, Nahuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina Fil: Cannas, Sergio Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina Fil: Billoni, Orlando Vito. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina Fil: Helguera, Pablo Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina Fil: Chialvo, Dante Renato. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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