Complejos macromoleculares en los procesos de replicación del DNA mitocondrial: Mecanismos moleculares y estructurales mediante crio-microscopía electrónica

• Autores: Samuel Míguez Amil
• Directores de la Tesis: Rafael Fernández Leiro (dir. tes.), David Gómez Míguez (tut. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Número de páginas: 171
• Tribunal Calificador de la Tesis: Óscar Antonio Llorca Blanco (presid.), Javier Traba Domínguez (secret.), Cristina Ugalde Bilbao (voc.), Ernesto Arias Palomo (voc.), Miguel González Blanco (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física de la Materia Condensada, Nanociencia y Biofísica por la Universidad Autónoma de Madrid; la Universidad de Murcia y la Universidad de Oviedo
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    Las mitocondrias son orgánulos fundamentales, responsables de generar ATP mediante fosforilación oxidativa y de regular procesos celulares esenciales, como la apoptosis y el metabolismo. Lass mitocondrias poseen su propio genoma, mantenido y replicado por un conjunto especializado de proteínas, conocido colectivamente como el replisoma del ADN mitocondrial (mtDNA). Disfunciones en cualquiera de los componentes de este replisoma pueden provocar la acumulación de mutaciones en el mtDNA, así como su depleción o inestabilidad, lo que a su vez compromete la función mitocondrial y contribuye a diversos trastornos mitocondriales, envejecimiento prematuro y enfermedades neurodegenerativas. Para investigar estos mecanismos, empleamos un enfoque integrativo que combina crio-microscopía electrónica (crio-EM), biofísica y bioquímica. Además, desarrollamos metodologías novedosas que mejoran la preparación de muestras, aportando avances significativos para el campo de la crio-EM. Esta tesis profundiza en la caracterización estructural y funcional del replisoma del mtDNA y presenta estrategias innovadoras para la preparación de muestras en crio-EM

  • English

    Mitochondria are pivotal organelles responsible for generating ATP through oxidative phosphorylation and for regulating essential cellular processes, including apoptosis and metabolism. They possess their own genome, maintained and replicated by a specialized set of proteins known collectively as the mitochondrial DNA (mtDNA) replisome. Dysfunctions in any component of this replisome can lead to the accumulation of mtDNA mutations, depletion, or instability, ultimately compromising mitochondrial function and contributing to various mitochondrial disorders, premature aging, and neurodegenerative diseases. To investigate these mechanisms, we employed an integrative approach combining cryo-electron microscopy (cryo-EM), biophysics, and biochemistry. Furthermore, we developed novel methodologies to enhance sample preparation, providing improvements to the cryo-EM field. This thesis advances the structural and functional characterisation of the mtDNA replisome and introduces innovative strategies for cryo- EM sample preparation. This thesis advances the structural and functional characterization of the mtDNA replisome and introduces innovative methods for cryo- EM sample preparation