L’équipe 5 de l’unité Inserm 582 nommée « Physiopathologie cellulaire et moléculaire des maladies mitochondriales » et dont la responsable est Anne Lombès a poursuivi ses études sur l’organisation de l’ADN mitochondrial (ADNmt) humain. Elle a montré que l’ADNmt est organisé en plusieurs centaines (~ 500 – 800) de nucléoïdes, complexes nucléoprotéiques dont la nature et la structure restent peu connues.

Ils ont également montré que les nucléoïdes humains contiennent de deux à huit molécules d’ADNmt chacun et qu’ils sont enrichis en protéine « mitochondrial transcription factor A » qui pourrait jouer un rôle structural analogue à celui des histones.

Leurs expériences de fusion cellulaire ont révélé que les nucléoïdes ont une mobilité réduite à l’intérieur des mitochondries (voir figure ci-dessous). Étant donné que les mutations de l’ADN mitochondrial n’induisent un déficit (et des symptômes chez le patient) que lorsque leur proportion est importante (au-dessus de 60/80 %), une mobilité restreinte pourrait conduire à la ségrégation et l’enrichissement de molécules d’ADN mitochondrial mutées dans des cellules en croissance.

La mobilité de l’ADNmt à l’intérieur du compartiment mitochondrial est limitée.
A : Des cellules (délimitées par une ligne pointillée) dont les mitochondries sont marquées avec une protéine fluorescente (GFP) sont co-ensemencées avec des cellules contenant de l’ADN (nucléaire et/ou mitochondrial) marqué.
B : La fusion de ces cellules a conduit à la formation de polykaryons (dont celui délimité par la ligne pointillée). La protéine fluorescente (GFP) marque tout le compartiment mitochondrial, mais la distribution de l’ADN mitochondrial est restreinte à une sous-région de la cellule. Ceci indique que la mobilité de ce dernier est réduite par rapport à la mobilité de la GFP. Extrait de Legros et al. (2004).