Einflussfaktoren auf den Isolationserfolg von Mitochondrien und Analyse von einzelnen mitochondrialen Partikeln

Abstract

Ein umfassendes Verständnis der mitochondrialen Heteroplasmie ist für die forensische Spurenkunde von besonderer Bedeutung um die Aussagekraft von mtDNA Analysen zuverlässig bewerten zu können. Bislang ist nur wenig darüber bekannt, ob einzelne Mitochondrien in einem heteroplasmatischen Zustand vorliegen können. Um Heteroplasmie auf der Ebene von einzelnen Mitochondrien zu erforschen, müssen diese zuvor mit hoher Zuverlässigkeit vereinzelt werden. Dabei kamen drei verschiedene Separationsmethoden zum Einsatz. Mit Hilfe der Durchflusszytometrie, der Laser-Mikrodissektion und einem speziellen Aufbau einer optischen Pinzette wurden einzelne mitochondriale Partikel abgelegt, die aus Lebergewebe von Mus musculus oder Sus scrofa isoliert wurden. Die mitochondriale DNA dieser Partikel konnte erfolgreich sequenziert und mittels quantitativer realtime PCR (qPCR) quantifiziert werden. Durch die Kombination der qPCR-Daten und mit Hilfe eines mathematischen Modells, das auf der Sequenzanalyse basiert, wurde erstmals der analytische Nachweis erbracht, dass insbesondere die optische Pinzette geeignet ist, einzelne Mitochondrien abzulegen. Durch den Einsatz der optischen Pinzette kann nun Heteroplasmiefoschung an einzelnen mitochondrialen Partikeln durchgeführt werden.