CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

Las mitocondrias son organelas fundamentales para el correcto funcionamiento celular, tanto en sufunci´on como su precisa localizaci´on en ´areas con gran demanda metab´olica. Muchos estudios relacionan fallas en la funci´on mitocondrial o en su transporte con patolog´ıas neurodegeneracionales. Estudiamos el transporte bidireccional de mitocondrias a lo largo de microt´ubulos mediado por motores moleculares (i.e. kinesinas y dineinas) en c´elulas melan´oforas vivas de X. laevis para dilucidar los diversos mecanismos que hacen al ´exito/fracaso del mismo y explorar las caracter´ısticas que presenta. Observamos que las mitocondrias cambian su morfolog´ıa al ser transportadas, tomando en general formas elongadas, cuyo largo var´ıa de acuerdo a la direcci´on de transporte.Proponemos un novedoso modelo unidimensional h´ıbrido para explicar estos efectos. El modelo considera la ecuaci´on de Langevin en el l´ımite sobreamortiguado de una organela extensa y deformable en presencia de fuerzas externas localizadas, i.e. los motores moleculares. Estas fuerzas son las responsables de transportar a la organela a lo largo de los microt´ubulos y, como efecto colateral, producir los cambios en la longitud de la misma. Realizamos simulaciones num´ericas del sistema en diferentes condiciones de competitividad entre los motores (de igual o diferente polaridad), enfoc´andonos en las caracter´ısticas observadas en los experimentos: velocidad media y cambio de longitud de la organela.Nuestros resultados sugieren que los motores activos adoptan diferentes distribuciones espaciales a lo largo de la organela dependiendo de la fuerza opuesta a la que se encuentran sometidos. Cuando la resistencia es poca, los motores se ubican en la regi´on posterior y empujan a la organela, pero a medida que la fuerza opuesta se incrementa, se ubican en la parte anterior de la mitocondria y la arrastran. Utilizamos estas conclusiones para interpretar los resultados obtenidos in-vivo para X. laevis