Charybdis hellerii (A. Milne-Edwards, 1867), espécie de siri nativa do Indo-Oeste Pacífico, dispersou-se para o mar Mediterrâneo com a abertura do canal de Suez. Em 1987, foi registrada pela primeira vez no Atlântico Ocidental, onde populações estabelecidas são reconhecidas dos EUA ao sul do Brasil. Acredita-se que sua introdução no continente americano teria ocorrido por meio de água de lastro de navios provenientes do mar Mediterrâneo. Por meio de análises moleculares utilizando-se três marcadores genéticos (um nuclear, H3, e dois mitocondriais, COI e 16S rDNA), de forma integrada à morfologia comparativa, realizou-se uma investigação do status taxonômico de C. hellerii e dos aspectos relacionados ao seu histórico de introdução. Para este último fim, objetivou-se: (1) o reconhecimento de regiões de origem e rotas de introdução; (2) a detecção ou não de gargalo genético e (3) de introduções múltiplas. A validade de C. hellerii como uma única entidade foi corroborada por alguns resultados: 100% de similaridade no marcador nuclear; monofilia de C. hellerii nos filogramas construídos com diversas espécies de Thalamitinae; divergência genética intraespecífica (COI - 0 a 4,2% e 16S rDNA - 0 a 0,9%) inferior à interespecífica esperada (COI - 6,2 a 21,5% e 16S rDNA - 3,9 a 15,2%) e total similaridade genética entre indivíduos com características morfológicas distintas. Estruturação genética e morfométrica foi detectada nas localidades nativas (+ mar Mediterrâneo), evidenciando dois grupos: Índico oeste + mar Mediterrâneo e Índico leste + Pacífico. A AMOVA para COI mostrou que 38,739% da diversidade encontrada está entre esses dois grupos (ct = 0,38, p = 0,00). A diferenciação genética entre o Índico e o Pacifico é recorrentemente associada a baixas do nível no mar na conexão entre estes oceanos no Pleistoceno. Essa estruturação nas áreas de origem foi fundamental para a detecção de introduções múltiplas na costa americana. A maior parte dos indivíduos da América se agrupou com o Índico oeste + mar Mediterrâneo, suportando o mar Mediterrâneo como a principal origem das populações americanas. No entanto, o agrupamento de espécimes do sul do Brasil com o grupo Índico leste + Pacífico também revelou introduções provenientes dessa região. Um grupo geneticamente distinto detectado na costa americana e geneticamente mais próximo do Índico leste + Pacífico sugere introdução proveniente de uma localidade não amostrada nas áreas de origem. Para ambos os marcadores mitocondriais, os valores de diversidade haplotípica nas áreas exóticas foram comparáveis aos das de origem e a diversidade nucleotídica foi predominantemente superior nas primeiras em relação às segundas. Estes resultados estão possivelmente relacionados à ocorrência de introduções múltiplas de áreas geneticamente distintas. Dos haplótipos de COI detectados no agrupamento Índico oeste + mar Mediterrâneo, apenas dois não foram encontrados nas populações americanas, sugerindo a não ocorrência de um gargalo genético expressivo. Para a introdução proveniente do Índico oeste + Pacífico, gargalo genético significativo possivelmente ocorreu, uma vez que dos 22 haplótipos encontrados nos 40 espécimes do agrupamento Índico leste + Pacífico, apenas três foram encontrados em quatro dos 87 indivíduos amostrados na América. Por fim, análises moleculares e morfológicas demonstraram que Charybdis variegata, espécies congênere recentemente registrada como uma nova espécie exótica na América, consiste na realidade em mais um exemplar de C. hellerii. / Charybdis hellerii (A. Milne-Edwards, 1867), an invasive swimming crab species native to the Indo-West Pacific, dispersed to the Mediterranean Sea via Suez Canal. In 1987, it was first reported to the western Atlantic, where self-maintaining populations are currently found from the USA to southern Brazil. It is suggested that animals were transported to America in their larval stages through ballast water from ships probably loaded at Mediterranean ports. An integrative approach of morphological and molecular analyses using three molecular markers (one nuclear, H3 and two mitochondrial, COI and 16S rDNA) was performed in order to check the taxonomic status of C. hellerii and investigate its introduction history. For the latter purpose, this study aimed: (1) to track potential sources, routes of introduction, (2) assess the occurrence or not of multiple introductions and (3) of genetic bottlenecks. C. hellerii was confirmed as a single entity according to the following results: 100% of similarity for the nuclear marker; monophyly of C. hellerii clade in the phylograms including several species of the subfamily Thalamitinae; intraspecific genetic diversity (COI - 0 to 4.2% and 16S rDNA - 0 to 0.9%) inferior to interspecific value expected for the studied loci (COI - 6.2 to 21.5% and 16S rDNA - 3.9 a 15.2%) and total genetic similarity of individuals with different morphological traits. Genetic and morphometric structure was detected in C. hellerii native range (and the Mediterranean Sea), showing two groups: Western Indian Ocean + Mediterranean Sea and Eastern Indian + Pacific Oceans. The AMOVA results for COI revealed that 38.739% of variation was between both groups (ct = 0.38, p = 0.00). This genetic break between the Pacific and Indian Oceans is constantly associated with sea level fluctuations in the connection between both Oceans during the Pleistocene glaciation events. This genetic structure allowed the detection of independent introduction events along the American coast. As most animals from this exotic range were clustered with the Western Indian Ocean + Mediterranean Sea group, the Mediterranean populations were supported as the main source of the American ones. However, the cluster of animals from the southern Brazil with the Eastern Indian + Pacific Oceans group indicated that introductions from these native regions might also have occurred. A third group found solely in the American range and genetically related to Eastern Indian + Pacific also suggested introductions from an unsampled locality of native range. The haplotype diversities of American localities were comparable to those of source ones, whereas the nucleotide diversities were predominantly higher in the non-native localities. These diversity indexes results might be related to the occurrence of multiple introductions from genetic distinct areas. Among all haplotypes of the Indian Ocean + Mediterranean Sea cluster, only two were not found in America, what suggests no expressive bottleneck in the introduction from this source. However, a genetic bottleneck might explain the low number of equal haplotypes between the Eastern Indian + Pacific Ocean cluster and the Atlantic range. Only three haplotypes were detected in four specimens out of 87 collected in American localities in comparison to 22 found in the native group. In addition, the molecular and morphological analyses confirmed that a congeneric species, Charybdis variegata, recently recorded on the American coast, is actually another C. hellerii specimen.

O DNA está constantemente exposto a danos causados tanto por agentes endógenos quanto exógenos. Estes podem causar diferentes tipos de lesões incluindo modificações de bases e do açúcar, além de quebras de fitas simples ou duplas. As quebras de duplas fitas, quando comparadas às demais, constituem as mais citotóxicas e podem resultar em deleções no DNA e instabilidade genética. Deleções no DNA mitocondrial (mtDNA) causam diversas doenças e estão envolvidas no processo de envelhecimento. No núcleo, as quebras de duplas fitas no DNA podem ser reparadas por recombinação homóloga (HR), ligação de pontas não homólogas (NHEJ) e anelamento de fita simples (SSA). No entanto, em mitocôndrias de células de mamíferos, o reparo de quebras de duplas fitas ainda não foi completamente caracterizado. Experimentos in vitro usando extratos mitocondriais de células de roedores mostraram que estes são capazes de reparar essas quebras, no entanto pouco é sabido sobre quais proteínas são responsáveis por cada etapa de reparo, bem como sua implicação na manutenção da integridade do genoma mitocondrial. Sendo assim, nesse trabalho investigamos a localização e função mitocondrial das proteínas ATM, Rad51, Rad52, Ku70/86 e DNA-PKCs, que são sabidamente envolvidas em reparo de quebras de duplas fitas no núcleo. Para identificar essas proteínas em mitocôndrias de células de mamíferos, mitocôndrias foram isoladas a partir de células da linhagem HEK293T, usando centrifugação diferencial seguida por gradiente de Percoll. Para as proteínas de recombinação homóloga, ATM e Rad51, imunodetectamos isoformas semelhantes em todos os compartimentos celulares. Já para a proteína Rad52 o mesmo anticorpo imunodetectou duas bandas distintas na mitocôndria ao passo que no núcleo foram quatro. Além disso, verificamos que baixos níveis de proteína Rad52, induzidos pela expressão de shRNA (short hairping RNA) específico, resultam em diminuição do número de cópias de mtDNA bem como acúmulo de deleções no genoma mitocondrial. Para as proteínas de NHEJ, DNA-PKCs e a subunidade Ku70, identificamos isoformas semelhantes em todos os compartimentos celulares. Já para a subunidade 86 do heterodímero Ku70/86 o anticorpo detectou, somente em mitocôndrias, uma banda menor de 50 kDa, a qual difere na região N-terminal da subunidade detectada no núcleo (86 KDa). Experimentos de co-imunprecitação de proteínas mostraram que essa isoforma menor compõe o heterodímero mitocondrial juntamente com a subunidade 70 (mtKu70/50) e que esse interage com DNA ligase III mitocondrial. Nossos resultados também mostraram que a estabilidade proteica de mtKu70/50 é regulada por ATM. Tratamento das células com peróxido de hidrogênio, que induz quebras de duplas fitas, aumentou a associação do heterodímero mtKu70/50 com o mtDNA, de forma independente de aumento da concentração proteica intra-mitocondrial. Já a diminuição dos níveis proteicos de Ku, induzida através de shRNA, resultou em diminuição do número de cópias de mtDNA e acumulo de danos nesse genoma. Extratos mitocondriais de células knockdown para Ku apresentaram menor atividade de reparo NHEJ em um ensaio in vitro, sugerindo que o acúmulo de danos nestas células é provavelmente devido a deficiências na via de NHEJ. Em conjunto, nossos dados sugerem que tanto HR quanto NHEJ operam em mitocôndrias. Além disso, a via de NHEJ mitocondrial utiliza o heterodímero mitocondrial Ku70/50 o qual está envolvido na manutenção do mtDNA. Ademais, nossos resultados mostram uma grande conservação molecular e funcional entre as vias de reparo de NHEJ e HR no núcleo e na mitocôndria, o que reforça sua importância para a manutenção da estabilidade genômica mitocondrial e, provavelmente a função mitocondrial. / DNA is constantly exposed to damaging agents from both endogenous and exogenous sources. These can cause different types of DNA lesions that include base and sugar modifications and single and double strand breaks. DNA doublestrand breaks (DSBs) are among the most cytotoxic DNA lesions, which can result in deletions and genetic instability. Deletions in the mitochondrial DNA (mtDNA) cause numerous human diseases and drive normal aging. DSBs in the nuclear DNA are repaired by non-homologous DNA end joining (NHEJ), homologous recombination (HR) or Single Strand Annealing (SSA). Yet, repair of DSBs in mammalian mitochondria has not been fully characterized. Mitochondrial extracts from rodent cells are proficient in ligating DNA ends in vitro, but little is known about which proteins are responsible for each enzymatic step and its implication in mitochondrial genome maintenance. Thus, we investigated mitochondrial localization and function of DSBR (double strand break repair) proteins ATM, Rad51, Rad52, the Ku70/86 heterodimer and DNA-PKCs.To identify DSBR proteins in mammalian mitochondria, highly purified mitochondria from HEK293T cells were isolated using differential centrifugation followed by Percoll gradient. For HR proteins, we detected similar isoforms for ATM and Rad51 proteins in all cellular compartments. Two mitochondriaspecific isoforms of Rad52 were detected, while the same antibody detected four isoforms in the nucleus. In addition, lower Rad52 protein levels, induced by specific shRNA expression, result in decreased mtDNA copy number and accumulation of deleted mitochondrial genomes. For NHEJ proteins, similar isoforms of DNA-PKcs and the Ku70 subunit were detected in all cellular compartments. On the other hand, antibodies against the Ku86 subunit detected a smaller band in mitochondrial extracts (50 KDa), lacking the N-terminal region of the canonical isoform detected in the nucleus (86 KDa). The mitochondrial Ku70/50 heterodimer interacts with mitochondrial DNA ligase III, suggesting a role in DSBR. Moreover, stability of the mtKu heterodimer is regulated by ATM. Hydrogen peroxide treatment, which induces DSBs, increases mtKu70/50 association with the mtDNA and cells with reduced Ku levels, also induced by shRNA transfection, have lower mtDNA copy number and accumulate mtDNA damage. Moreover, mitochondrial extracts from Ku knockdown cells show lower NHEJ repair activity in an in vitro assay, suggesting that damage accumulation in these cells is likely due to deficiencies in NHEJ. Together, our data suggest that both HR and NHEJ operate in mitochondria. Also, mtNHEJ requires the Ku heterodimer and is involved in mtDNA maintenance. Moreover, our results indicate that there is a significant molecular and functional conservation between NHEJ and HR repair pathways in the nucleus and in mitochondria, which reinforces their importance for maintenance of mitochondrial genomic stability and, likely mitochondrial function.

A ausência de XPC, uma proteína canonicamente envolvida em reparo de DNA por excisão de nucleotídeos, está associada a vários fenótipos característicos de disfunção mitocondrial como o desequilíbrio entre os complexos da cadeia transportadora de elétrons (CTE), redução no consumo de oxigênio, maior produção de peróxido de hidrogênio, e maior sensibilidade a agentes que causam estresse mitocondrial. Contudo, uma descrição mecanística da relação entre deficiência de XPC e disfunção mitocondrial ainda não está bem estabelecida. Aqui mostramos que a deficiência de XPC está associada ao aumento na expressão do supressor de tumor p53. Essa alteração é acompanhada pelo aumento da expressão de diversas proteínas que participam em importantes funções mitocondriais. A inibição de p53 reverte a superexpressão de algumas dessas proteínas. O tratamento com o inibidor do Complexo III da CTE antimicina A induz aumento da expressão de p53 de forma mais acentuada na linhagem Xpc-/-, enquanto o tratamento com o antioxidante N-acetilcisteína diminue a produção basal de H2O2, expressão de p53 e sensibilidade aumentada ao tratamento com antimicina A. Em conjunto, nossos resultados suportam a hipótese de que o aumento da produção de H2O2 em células Xpc-/- tem um papel causal na regulação da expressão de p53 e na disfunção mitocondrial / Although XPC has been initially implicated in the nucleotide excision DNA repair pathway, its deficiency is associated with mitochondrial dysfunction, including unbalanced electron transport chain (ETC) activity, lower oxygen consumption, increased hydrogen peroxide production, and greater sensitivity to mitochondrial stress. However, a mechanistic understanding of the role of XPC in regulating mitochondrial function is still not well established. Here we show that XPC deficiency is associated with increased expression of the tumor suppressor p53, which is accompanied by increased expression of several proteins that participate in important mitochondrial functions. Inhibition of p53 reverses the overexpression of some of these proteins. In addition, treatment with the ETC inhibitor antimycin A induces p53 expression more robustly in the Xpc-/- cells, while treatment with the antioxidant N-acetylcysteine decreases basal H2O2 production, p53 expression and sensitivity to antimycin A treatment. Together, our results support a model in which increased H2O2 production in Xpc-/- causes upregulation of p53 expression and mitochondrial dysfunction

A mitocôndria é a organela citoplasmática responsável pelo maior sistema produtor de energia, a fosforilação oxidativa (OXPHOS). Foi proposto que em células tumorais a hiper-regulação da glicólise em condições normais de oxigênio (Efeito Warburg), está associada a defeitos na OXPHOS e pode regular o fenótipo tumoral, por exemplo, o potencial metastático da célula por meio da indução de vias pseudohipóxicas durante a normóxia. Estudos recentes mostraram que vários tipos de tumores possuem mutações somáticas em seu genoma mitocondrial, o que pode alterar as funções da OXPHOS levando a troca de metabolismo energético nas células tumorais e induzindo a tumorigênese. Diante disto, o presente trabalho avaliou a instabilidade do genoma mitocondrial em etapas bem definidas da progressão do câncer colorretal. O DNA genômico foi extraído de amostras de adenoma, adenocarcinoma, tecido adjacente e sangue periférico de nove pacientes diagnosticados com Câncer colorretal. O genoma mitocondrial foi amplificado e sequenciado para que fossem feitas as buscas por mutações nas amostras de sangue periférico, adenomas e adenocarcinoma. Foi também medido o número de cópias relativas do mtDNA. Foram encontradas um total de 233 mutações, das quais 162 foram em comum entre os três tecidos avaliados. As amostras de adenocarcinoma foram as que apresentaram uma maior média de mutações por amostra (44,6), seguidas dos adenoma (40,2) e do sangue periférico (34). As amostras de adenocarcinoma apresentaram uma maior instabilidade do mtDNA refletidas a partir de um maior número de mutações somáticas (tanto do tipo InDel como mutações de uma única base), mutações não sinônimas com maior patogenicidade, maior número de mutações em heteroplasmia e com taxa de heteroplasmia elevada. Já as amostras de adenoma apresentaram instabilidade dos seus mtDNA intermediários entre o tecido não tumoral e tumoral, refletindo bem a etapa de modificação celular no qual esses tecidos se encontram. Na análise do número de cópias relativas, as amostras de adenocarcinoma tiveram diminuição no número de cópias relativas quando comparadas com tecido adjacente (p= 0,01) e com adenomas (p= 0,04). Em síntese, o presente trabalho sugere que a instabilidade do genoma mitocondrial parece ter um papel importante no desenvolvimento de tumores colorretais. / The mitochondrion is a cytoplasmic organelle responsible for the major energy producing system, which is the oxidative phosphorylation enzyme pathway (OXPHOS). It was proposed that glycolysis up-regulation during normal oxygen conditions (Warburg effect) may induce defects in the mitochondrial respiration and regulate tumoral phenotypes, for example, metastatic potential through the induction of pseudohipoxic pathways during normoxia. Recent studies have shown that many kinds of tumors have mtDNA somatic mutations, which could alter the OXPHOS functions, leading to changes in glucose metabolismo and improvind tumorigenesis. This study analyzed the mitochondrial genome instability of well defined stages of colorectal cancer. Genomic DNA was extracted from adenoma, adenocarcinoma, adjacente tissue and peripheral blood of patients diagnosed with Colorectal cancer. The mitochondrial genome was amplified and sequenced for mutations screening in adenoma, adenocarcinoma e blood samples. It was also analyzed the relative mtDNA copy number. It was find a total of 233 mutations, which 162 were in common among the three analyzed tissues. The adenocarcinoma samples presented a greater mutation mean per sample (44.6) followed by adenomas samples (40.2) and blood samples (34). The adenocarcinoma samples also shown a greater mitochondrial genome instability refleted by increased of somatic mutations (InDels and single nucleotide variation), non sinonimous mutations with higher patogenicity, increased number of heteroplasmatic mutations and higher heteroplasmatic levels. The adenoma samples showed intermadiate instability of its mtDNA, which well reflects the intermediate stage of cellular modifications of this tissue. The mtDN copy number analysis shown that the adenocarcinoma samples presented decreased number of mtDNA content when compared with adjacente tissue (p= 0.01) and adenoma samples (p= 0.04). In summary the presente study suggests that the mitochondrial genomic instability seems to play an importante role in colorectal tumorigenesis.

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A mitocôndria é um componente essencial para a célula eucariótica, sendo que mutações que comprometam seu funcionamento podem causar as doenças mitocondriais. Estudos a respeito da biogênese mitocondrial para compreender seu funcionamento são importantes para que seja possível elaborar novas formas de tratamento. Saccharomyces cerevisiae é considerada o melhor modelo de estudo de biogênese mitocondrial. Neste trabalho, estudamos o gene nuclear MSC6, de S. cerevisiae, que foi capaz de suprimir a mutação dominante produzida no gene HER2/QRS1, um gene essencial no processo de tradução mitocondrial. A proteína codificada por MSC6 não tinha função conhecida. Verificamos sua presença na matriz mitocondrial, e que a sua ausência prejudica o processo respiratório. Também verificamos uma possível interação de Msc6p com Fmt1p, uma enzima envolvida no início do processo de tradução mitocondrial. Ficou clara a participação de Msc6p no processo traducional mitocondrial, mas novos estudos serão necessários para determinar sua função específica. / Mitochondria is necessary in many cellular processes, therefore, compromised mutations of its operation can cause severe damage to the cell, known as mitochondrial disorders. Thus is necessary the realization of mitochondrial biogenesis studies in order to fully understand its functioning in health and disease. Mitochondria biogenesis studies are favored in Saccharomyces cerevisiae. In this work, we have studied the MSC6 nuclear gene of S. cerevisiae that was able to suppress the HER2/QRS1 dominant mutant, another essential gene for the mitochondrial translation process. Msc6p has a PPR protein motif likely associated to RNA binding but with unknown function. We discovered that Msc6p is localized in the mitochondrial matrix, also that disruption of MSC6 implies in respiratory. We also find a possible interaction between Msc6p and Fmt1p, an enzyme required for mitochondrial translation initiation. In conclusion, is clear the role of MSC6 in the mitochondrial translational process, but further studies are required to indicate the specific function of Msc6p.

The mitochondrion is the powerhouse of the cell. Therefore, it is critical to the homeostasis of the cell that populations of mitochondria that are damaged or in excess are degraded. The process of targeted elimination of damaged or excess mitochondria by autophagy is called mitophagy. In this report, analysis of the mitophagy regulators PINK1/PARKIN and BNIP3L and their roles are assessed in the lens. PARKIN, an E3 ubiquitin ligase, has been shown to play a role in directing damaged mitochondria for degradation. While BNIP3L, an outer mitochondrial membrane protein, increases in expression in response to excess mitochondria and organelle degradation during cellular differentiation. We have shown that PARKIN is both induced and translocates from the cytoplasm to the mitochondria in human epithelial lens cells upon oxidative stress exposure. In addition, our findings also show that overexpression of BNIP3L causes premature clearance of mitochondria and other organelles, while loss of BNIP3L results in lack of clearance. Prior to this work, PARKIN mediated mitophagy had not been shown to act as a protective cellular response to oxidative stress in the lens. This project also resulted in the novel finding that BNIP3L-mediated mitophagy mechanisms are required for targeted organelle degradation in the lens. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2015 / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

Past sightings of red-tailed (Cercopithecus ascanius) x blue monkey (Cercopithecus mitis) hybrids in Uganda indicates the potential for hybridization between C. Ascanius and C. mitis individuals. Apart from Gombe Stream National Park, there is no of evidence suggestive of C. ascanius x C. mitis monkey hybridization at investigated East African locations. Phylogenetic analysis was examined using Mitochondrial DNA (mtDNA) sequence data of twelve C. mitis stuhlmanni samples (from two populations) in Kibale National Park (KNP), Uganda to test for any evidence of hybridization. Strict mono- phylogeny among two new C. mitis haplotypes were detected. Genetic diversity measurements support neither interspecific or intraspecific hybridization among C. mitis individuals from populations within Kibale National Park. To intensify the implications of this study further examination should include an increase in sample size(s), mtDNA comparison of C. mitis subspecies from additional populations at East African locations, and assessment of nuclear and genomic DNA. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2018. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

Biological homeostasis relies on protective mechanisms that respond to cellular oxidation caused primarily by free radical reactions. Methionine sulfoxide reductases (Msr) are a class of enzymes that reverse oxidative damage to methionine in proteins. The focus of this study is on the relationship between Msr and dopamine levels in Drosophila. Dopaminergic neurons in Drosophila have comparable roles to those found in humans. A deficit in dopamine leads to the onset of many neurological disorders including the loss of fine motor control—a neurodegenerative condition characteristic of Parkinson’s disease (PD). We found that dopamine levels in the heads of MsrAΔ/ΔBΔ/Δ mutants are significantly reduced in comparison to MsrA ⁺/⁺ B⁺/⁺ heads. In addition, wefound protein and expression levels are markedly reduced in an Msr-deficient system. Our findings suggest an important role for the Msr system in the CNS. / Includes bibliography. / Thesis (M.S.)--Florida Atlantic University, 2014. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

by Rebecca McGreal. / Vita. / Thesis (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2012. / Includes bibliography. / Electronic reproduction. Boca Raton, Fla., 2012. Mode of access: World Wide Web. / The central premise of this dissertation is that the small heat shock protein (sHSP), (Sa(BB-crystallin is essential for lens and retinal pigmented epithelial (RPE) cell function and oxidative stress defense. To date, the mechanism by which it confers protection is not known. We hypothesize that these functions could occur through its ability to protect mitochondrial function in lens and RPE cells. To test this hypothesis, we examined the expression of (Sa(BB-crystallin/sHSP in lens and RPE cells, we observed its localization in the cells, we examined translocation to the mitochondria in these cells upon oxidative stress treatment, we determined its ability to form complexes with and protect cytochrome c (cyt c) against damage, and we observed its ability to preserve mitochondrial function under oxidative stress conditions in lens and RPE cells. In addition to these studies, we examined the effect of mutations of (Sa(BB-crystallin/sHSP on its cellular localization and translocation patterns under oxidative stress, its in vivo and in vitro chaperone activity, and its ability to protect cyt c against oxidation. Our data demonstrated that (Sa(BB-crystallin/sHSP is expressed at high levels in the mitochondria of lens and RPE cells and specifically translocates to the mitochondria under oxidative stress conditions. We demonstrate that (Sa(BB-crystallin/sHSP complexes with cyt c and protects it against oxidative inactivation. Finally, we demonstrate that (Sa(BB-crystallin/sHSP directly protects mitochondria against oxidative inactivation in lens and RPE cells. Since oxidative stress is a key component of lens cataract formation and age-related macular degeneration (AMD), these data provide a new paradigm for understanding the etiology of these diseases.