General information

I am a PhD student in the group 'Molecular Biology and Microbial Food Safety' headed by Prof Stanley Brul at the Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) at the University of Amsterdam (UvA). I work under supervision of Dr. Hans van der Spek on the project:
C. elegans as a model system to study (anti-retroviral) drug induced mitochondrial dysfunction.
For a general description of the group, please refer to:

• SILS/MBMFS

C. elegans as a model system to study (anti-retroviral) drug induced mitochondrial dysfunction.

For a brief introduction into my project please refer to:

• My Project

Student project

Within our 'mitochondrial (dys)function' group (staff, PhD student and a technician) there are possibilities for Bachelor-, Master- and HBO students to perform a research project.
For more information contact:

• Dr. Hans van der Spek

• Prof. Dr. S. Brul

Deze pagina in het nederlands?

• klik hier

Microscopic Opera

Komende donderdag, 16 juni, wordt in Naturalis als onderdeel van de LiveScience de Designers en Artists 4 Genomics tentoonstelling geopend. In deze tentoonstelling is een kunstwerk van Matthijs Munnik te zien, dat hij in samenwerking met Richard de Boer (onderzoeker UvA/FNWI) en het Netherlands Consortium for Systems Biology (NCSB) heeft ontwikkeld.
Matthijs Munnik wilde een installatie bouwen waarbij beweging in de microscopische wereld wordt omgezet in geluid. Nadat hij verschillende organismen had getest voor dit project heeft Richard de Boer hem Caenorhabditis elegans laten zien. Hij heeft uiteindelijk een audiovisuele installatie gebouwd, waarin verschillende mutanten van C. elegans verschillende elegante en minder elegante geluiden en beelden voortbrengen als ware het een opera.
Matthijs Munnik is één van de drie kunstenaars die de Designers & Artists 4 Genomics Award hebben gewonnen met hun ontwerp, waarin kunst, design en life sciences samenkomen. De winnende kunstprojecten zijn het resultaat van een unieke samenwerking tussen ontwerpers en onderzoekers in hun genomics laboratorium. De tentoonstelling Designers & Artists 4 Genomics maakt deel uit van LiveScience, maar staat op de 5e verdieping in de zaal Onderzoek in Uitvoering. Designers & Artists 4 Genomics is een initiatief van het Netherlands Genomics Initiative en de Waag Society, mede mogelijk gemaakt door het Centre for Society and Genomics en gepresenteerd door museum Naturalis.
photo: Jan Sprij

• Website Naturalis

My Project

Introduction
Mitochondrial dysfunction is the underlying cause of a wide range of human diseases. In recent years it has become increasingly clear that mitochondrial dysfunction can also be a direct consequence of adverse effects of therapeutic drugs. The best studied example comprises the antiviral drugs used to treat HIV-1 infection, which have been shown to inhibit the mitochondrial DNA polymerase and deplete cells of mitochondrial DNA (mtDNA), thus initiating adverse effects. Many studies have addressed mitochondrial toxicity as a cause of these side effects, but the exact mechanism by which it is caused remains unknown. In my project, Caenorhabditis elegans is used as a model organism to study these side effects. T he project aims at (i) dissecting the molecular mechanism underlying drug-induced mitochondrial dysfunction, (ii) identifying markers which can predict the onset of mitochondrial dysfunction at an early stage and (iii) identify compounds that can alleviate mitochondrial dysfunction.

Results

Several assays have been set up to be able to study the effect(s) of a number of anti-retroviral drugs on different aspects of mitochondrial function, in the nematode C. elegans. Using quantitative PCR, w e have been able to show that there is a decline in mtDNA copies in C. elegans when they are cultured in the presence of some anti-retroviral drugs, in a concentration-dependent manner. Using fluorescence microscopy, we have been able to show that there is a disruption in the mitochondrial network, when worms are cultured in the presence of anti-retroviral drugs. Respiratory chain function has been studied by quinon analysis. Finally, early results indicate that treatment of worms with antiretroviral drugs can result in a decreased lifespan. Interestingly, the observed effects are not necessarily coupled (for instance mtDNA depletion does not have to correlate with changed mitochondrial morphology and vice versa).

Conclusions

In C. elegans anti-retroviral drug treatment results in mitochondrial dysfunction, indicated by
•          mtDNA depletion
•          aberrant mitochondrial morphology
•          decreased lifespan
•          a shift in the ratio of reduced:oxidized ubiquinon
Several of the observed effects are similar to the effects observed in patients on anti-retroviral therapy, indicating that C. elegans is a suitable model organism to study drug induced mitochondrial dysfunction.
Follow the links below to see posters as they were presented on different occasions:

• FEBS Advanced Lecture Series ALCO7-12 ‘Mitochondria in Life, Death and Disease’.

• 'SILS Research Day' 9 January 2008

• Euromit 7 "The 7th European Meeting on Mitochondrial Pathology"

Deze pagina in het nederlands

• klik hier

Algemene informatie

Ik ben PhD student in de groep: 'Moleculaire biologie en Microbiële voedselveiligheid'. Deze groep wordt geleid door Prof. Dr. Stanley Brul en is onderdeel van het Swammerdam Instituut voor Levenswetenschappen (SILS) aan de Universiteit van Amsterdam (UvA). Mijn begeleider is Dr. Hans van der Spek en ik werk aan het volgende project:
C. elegans as a model system to study (anti-retroviral) drug induced mitochondrial dysfunction.
Dit houdt in dat we Caenorhabditis elegans gebruiken om de bijwerkingen van (anti-retrovirale) middelen (AIDS medicijnen) te bestuderen.
Voor algemene informatie over de onderzoeksgroep kan je een kijkje nemen op de website:

• SILS/MB&MFS

Mijn Project

C. elegans as a model system to study (anti-retroviral) drug induced mitochondrial dysfunction.
Voor een korte introductie in mijn project:

Studentenproject (Stage)

Binnen onze groep: 'mitochondriale dysfunctie' zijn er mogelijkheden voor bachelor-, master- of HBO studenten om een stage te doen. Voor meer informatie kan je contact opnemen met Dr. Hans van der Spek

• Dr. Hans van der Spek

• Prof. Dr. Stanley Brul

C. elegans as a model system to study (anti-retroviral) drug induced mitochondrial dysfunction.

Introductie
Mitochondriale dysfunctie is een oorzaak van een brede groep van menselijke ziektes. De laatste paar jaar is het duidelijk geworden dat het ook een gevolg kan zijn van bijwerkingen van medicijnen. De best bestudeerde voorbeelden omvatten de antivirale middelen om HIV-1 infecties mee te bestrijden. Van deze drugs is gebleken dat zij ook het mitochondriale DNA polymerase gamma remmen en op die manier de hoeveelheid mitochondriaal DNA (mtDNA) verlagen. Er zijn vele studies gedaan naar de toxische effecten van deze drugs op mitochondriën maar de exacte mechanismen achter deze toxiciteit zijn nog niet bekend. In mijn project gebruiken we Caenorhabditis elegans als model organisme om deze toxische effecten te bestuderen.
De doelen van het project zijn: (i) onderzoeken welk moleculair mechanisme deonderliggende oorzaak is van de bijwerkingen van de drugs. (ii) Markers identificeren die al vroeg aangeven wanneer de bijwerkingen gaan optreden. (iii) Stoffen identificeren die de mitochondriale functie verbeteren.

Resultaten

Verschillende essays zijn opgezet waarmee de effecten van verschillende drugs op verscheidene aspecten van de mitochondriale functie bestudeerd kunnen worden in C. elegans .
Met behulp van een kwantitatieve PCR hebben we aangetoond dat er een afname is in de hoeveelheid mtDNA in de worm, wanneer deze gekweekt worden in aanwezigheid van bepaalde anti-retrovirale middelen. Deze afname is concentratie afhankelijk.
Met behulp van fluorescentie microscopie hebben we aangetoond dat het mitochondriale netwerk in de cellen wordt verstoord wanneer wormen gekweekt worden in aanwezigheid van bepaalde drugs.
De functie van de ademhalingsketen is bestudeerd door naar de quinonen te kijken.
Tenslotte is gebleken dat de levensduur van de wormen achteruit gaat wanneer deze gekweekt worden in aanwezigheid van anti-retrovirale middelen. Wat interessant is, is dat deze effecten niet noodzakelijkerwijs gekoppeld zijn. Een afname in mtDNA hoeft niet automatisch te betekenen dat de morfologie van de mitochondriën veranderd.

Conclusies

Antiretrovirale middelen resulteren in C. elegans in mitochondriale dysfunctie. De gemeten effecten zijn:
•          Afname inmtDNA
•          afwijkende mitochondriale morfologie
•          afname van levensduur
•          een verandering in de ratio tussen geoxideerde en gereduceerde quinonen
Een aantal van de geobserveerde effecten zijn vergelijkbaar met effecten die ook in behandelde patiënten gezien worden. Dit geeft aan dat C.  elegans een goed model organisme is om drug geïnduceerde mitochondriale dysfunctie te bestuderen.
Via onderstaande links kan je de posters bekijken die op verschillende gelegenheden zijn gepresenteerd

• FEBS Advanced Lecture Series ALCO7-12 ‘Mitochondria in Life, Death and Disease’.

• Poster for the 'SILS Research Day' 9 January 2008

• Euromit 7 "The 7th European Meeting on Mitochondrial Pathology"

• Geen nevenwerkzaamheden
• Geen nevenwerkzaamheden