Митохондриальные дисфункции ответственны за развитие большого числа патологий различных органов и их систем у животных и человека. Наиболее часто они развиваются вследствие накопления мутаций в митохондриальном геноме. За репликацию и репарацию митохондриального генома отвечает продукт гена Polg фермент PolG-α. Целью данной работы было оценить влияние экспрессии мутантного гена Polg на развитие митохондриальных нарушений в in vivo- и in vitro-моделях. Исследование проводили на трансгенных животных и первичных культурах MEF с применением ПЦР-РВ, флюоресцентного окрашивания на проточном цитофлуориметре, тестов на функциональное состояние мышечной системы. Показано, что в эмбриональных фибробластах трансгенных животных с индуцируемой экспрессией мутантной формы гена Polg, созданных нами ранее, наблюдаются снижение митохондриального потенциала и увеличение уровня экспрессии маркеров митофагии по сравнению с контрольными эмбриональными фибробластами. Кроме того, в клетках организма этих животных развивается митохондриальная дисфункция, приводящая к снижению показателей выносливости животных и силы хвата, снижению экспрессии субъединиц ε и δ комплекса CD3 и ɑ-цепи Т-клеточного рецептора в тотальной популяции спленоцитов по сравнению с животными дикого типа. Экспрессия мутантной формы гена Polg приводит к снижению клеточности тимуса трансгенных животных, однако не меняет его субпопуляционный состав. Таким образом, трансгенные животные с индуцируемой экспрессией мутантной формы Polg могут служить релевантной моделью для изучения процесса развития митохондриальной дисфункции и разработки терапевтических подходов in vitro и in vivo.