המיטוכונדריה היא אברון של התא המייצר אנרגיה. שרשרת של חלבונים בתוך המיטוכונדריה הנקראת שרשרת הנשימה המיטוכונדריאלית היא האחראית ליצור האנרגיה. רוב החלבונים בשרשרת מיוצרים מחוץ למיטוכונדריה. מיעוטם נוצרים בתוכה והמידע הדרוש ליצורם מצוי בחומר הגנטי של המיטוכונדריה, שנפרד לחלוטין מן החומר הגנטי שבגרעין התא.
את החומר הגנטי של המיטוכונדריה יש לשכפל, לשעתק ולתרגם על מנת שיווצרו החלבונים. תהליכים אלה אפשריים בזכות יחידות עזר, שחלקן הקטן מיוצר בתוך המיטוכונדריה ורובן מחוצה לה.
פגמים בתיפקוד שרשרת הנשימה גורמים למחלות מיטוכונדריאליות.
פגמים אלה יכולים לנבוע מתקלה (מוטציה) בחומר הגנטי של המיטוכונדריה או של החומר הגנטי שבגרעין.
עבודות המחקר שלנו בעשור האחרון עוסקות בזיהוי הגורמים למחלות מיטוכונדריאליות ומתמקדות בפגמים ביחידות העזר המיוצרות מחוץ למיטוכונדריה (nuclear encoded mitochondrial proteins).
המחקרים נתמכים ע"י :
- האקדמיה הישראלית למדעים (ISF) שגם איפשרה קיום סדנת מחקר בנושא זה בפברואר 2006 http://www.tau.ac.il/lifesci/mito2006/
- מענק מחקר דו-לאומי של משרדי המדע הצרפתי והישראלי
- האיגוד הצרפתי למחלות שריר (AFM)
- משרד הבריאות הישראלי
רשימת פרסומים בנושא
ý Loeffen J, Elpeleg O, Smeets R, van den Heuvel B, Stockler-Ipsiroglu S, Mandel H, Sengers R, Trijbels F, Smeitink J. Mutations in the highly conserved NDUFS2 complex I gene cause fatal hypertrophic cardiomyopathy and mitochondrial encephalomyopathy. Ann Neurol 49;195-201, 2001
ý Parvari R, Brodyansky I, Elpeleg O, Moses S, Landau D, Hershkovitz E. A recessive contiguous gene deletion of chromosome 2p16 associated with cystinuria and a mitochondrial disease. Am J Hum Genet 69;869-875, 2001
ý Mandel H, Hartman C, Berkowitz D, Elpeleg O, Manov I, Iancu TC. The hepatic mitochondrial DNA depletion syndrome: Ultrastructural changes in liver biopsies. Hepatology 34;776-84, 2001
ý Mandel H, Szargel R, Labay V, Elpeleg O, Saada A, Shalata A, Anbinder Y, Berkowitz D, Hartman C, Barak M, Eriksson S, Cohen N. The deoxyguanosine kinase gene is mutated in individuals with depleted hepatocerebral mitochondrial DNA. Nat Genet 29;337-341, 2001
ý Saada A, Shaag A, Mandel H, Nevo Y, Eriksson S, Elpeleg O. Mutant mitochondrial thymidine kinase in mitochondrial DNA depletion myopathy. Nat Genet 29;342-344, 2001
ý Arnon S, Aviram R, Dolfin T, Regev R, Litmanovits I, Tepper R, Elpeleg O. Mitochondrial DNA depletion presenting prenatally with skin edema and multisystem disease immediately after birth. Prenat Diagn 22;34-37, 2002
ý Elpeleg O, Mandel H, Saada A. Depletion of the other genome-mitochondrial DNA depletion syndromes in humans. J Mol Med 80;389-396, 2002
ý Hurvitz H, Naveh Y, Shoseyov D, Klar A, Shaag A, Elpeleg O. Transmission of the mitochondrial t8993c mutation in a new family. Am J Med Genet 111;446-447, 2002
ý Nevo Y, Soffer D, Kutai M, Zelnik N, Saada A, Jossiphov J, Messer G, Shaag A, Shahar E, Harel S, Elpeleg O. Clinical characteristics and muscle pathology in myopathic mitochondrial DNA depletion. J Child Neurol 17;499-504, 2002.
ý Elpeleg O. Inherited mitochondrial DNA depletion. Pediatr Res 2003;54:153-9. Saada A, Shaag A, Elpeleg O. mtDNA depletion myopathy: elucidation of the tissue specificity in the mitochondrial thymidine kinase (TK2) deficiency. Mol Genet Metab 79:1-5, 2003.
ý Saada A, Ben-Shalom E, Zyslin R, Miller C, Mandel H, Elpeleg O. Mitochondrial deoxyribonucleoside triphosphate pools in thymidine kinase 2 deficiency. Biochem Biophys Res Commun 310;963-966, 2003.
ý Miller C, Saada A, Shaul N, Shabtai N, Ben-Shalom E, Shaag A, Hershkovitz E, Elpeleg O. Defective mitochondrial translation due to a ribosomal protein (MRPS16) mutation. Ann Neurol. 2004;56:734-
ý Elpeleg O, Miller C, Hershkovitz E, Bitner-Glindzicz M, Bondi-Rubinstein G, Rahman S, Pagnamenta A, Eshhar S, Saada A. Deficiency of the ADP-forming succinyl-CoA synthase activity is associated with encephalomyopathy and mitochondrial DNA depletion. Am J Hum Genet. 2005;76:1081-6.