Il mitocondrio è un organello cellulare che svolge la funzione di centrale energetica della cellula e possiede un proprio DNA (DNA mitocondriale o mtDNA) diverso da quello contenuto nel nucleo. Le malattie mitocondriali (MM) possono essere causate sia da mutazioni del mtDNA sia da mutazioni del DNA nucleare. Questa ampia eterogeneità risulta problematica non solo per identificare nuovi geni malattia, ma anche per diagnosticare il difetto genetico in una MM, visto che è difficile testare tutti i diversi geni noti. In questo progetto (MitMed) useremo il sequenziamento di nuova generazione (NGS), una tecnica che permette di leggere contemporaneamente la sequenza della porzione più informativa del DNA (esoma), al fine di identificare nuovi geni malattia e migliorare la diagnosi genetica in pazienti con MM. Nel nostro precedente progetto (GPP11011) abbiamo già identificato, sempre tramite NGS, due mutazioni in geni fino ad ora non associati a MM. Il prossimo passo sarà studiare con test in vitro le proteine corrispondenti ai geni mutati identificati mediante l’NGS.. Le mutazioni identificate ed eventuali nuove mutazioni verranno studiate anche in organismi modello di lievito, mosca e pesce, che riproducono le mutazioni umane in alcuni geni tra cui MPV17 e APOPT1, gene in cui abbiamo recentemente identificato mutazioni che causano leucoencefalopatia mitocondriale. Ulteriori geni verranno studiati allo scopo di comprendere i meccanismi d’azione che portano all’insorgenza di MM. Mediante l’utilizzo di un modello di lievito che riproduce la mutazione nel gene POLG, studi preliminari ci hanno già permesso di identificare 6 molecole, che verranno testate utilizzando i modelli sperimentali disponibili. Obiettivo di questo progetto è sfruttare le conoscenze acquisite negli scorsi anni sia per migliorare la diagnosi genetica nei pazienti, sia per testare nuovi potenziali farmaci