Dynamique et morphologie mitochondriales

Acteurs, mécanismes et pertinence fonctionnelle

Mitochondrial morphology and dynamics: actors, mechanisms and functions

¹ Institut de biochimie et génétique cellulaires (IBGC), UMR 5095 CNRS/Université Victor Segalen, 1, rue Camille Saint-Saëns, 33077 Bordeaux Cedex, France
² Université de Toulouse, UPS, CNRS, UMR 52412, Laboratoire métabolisme plasticité mitochonaries, F-31000, France

^* manuel.rojo@ibgc.cnrs.fr
^* pascale.belenguer@cict.fr

Résumé

Les mitochondries sont des organites dynamiques qui se déplacent, se divisent et fusionnent continuellement. L’équilibre fusion-fission détermine si elles forment, dans la cellule, des filaments interconnectés ou apparaissent comme une collection de structures ponctiformes indépendantes. Les machineries de fusion et fission sont conservées des levures aux mammifères et comprennent trois GTPases de la famille des dynamines : Dnm1/DRP1 (nomenclature levure/ homme pour dynamin-related protein), impliquée dans la fission, et Fzo1/MFN (mitofusine) et Mgm1/OPA1 (optic atrophy 1), requises pour la fusion. Alors que l’identification et la caractérisation des acteurs de la dynamique mitochondriale, de leur mécanisme d’action, de leurs fonctions et de leur régulation continuent à être l’objet de nombreuses recherches, la pertinence de ce processus est attestée par son rôle dans le fonctionnement mitochondrial, la survie cellulaire, le développement embryonnaire et son implication dans des maladies neurologiques.

Abstract

Mitochondria are dynamic organelles that continuously move, fuse and divide. Their overall morphology, ranging from a filamentous network to a collection of isolated dots, is determined by fusion-fission equilibrium, which depends on the cellular and physiological context. The machineries of fusion and fission, that are conserved throughout evolution, include three large GTPases of the dynamin-superfamily : Dnm1/DRP1 - involved in fission - as well as Fzo1/MFN and Mgm1/OPA1 - required for fusion. While the activities, mecanisms and regulations of mitochondrial fusion and fission machineries continue to be unravelled, the relevance of mitochondrial dynamics is witnessed by their impact on organelle functions, cell survival and cell differenciation, their requirement for embryonic development and their involvement in neurological diseases.