DNA ของไมโตคอนเดรีย

ไมโทคอนเดรีย DNA ( mtDNAหรือmDNA ) [3]คือDNA ที่ตั้งอยู่ในไมโตคอนเดรียออร์แกเนลล์ของเซลล์ภายในเซลล์ยูคาริโอตที่แปลงพลังงานเคมีจากอาหารให้อยู่ในรูปแบบที่เซลล์สามารถใช้ได้คืออะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) Mitochondrial DNA เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของ DNA ในเซลล์ยูคาริโอต ที่สุดของดีเอ็นเอที่สามารถพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์และในพืชและสาหร่ายยังอยู่ในplastidsเช่นคลอโรพลา

DNA ของไมโตคอนเดรียของมนุษย์เป็นส่วนสำคัญส่วนแรกของจีโนมมนุษย์ที่จะถูกจัดลำดับ [4]ลำดับนี้เผยให้เห็นว่ามนุษย์ mtDNA รวมถึง 16,569 คู่เบสและถอดรหัส 13 โปรตีน

ตั้งแต่สัตว์ mtDNA วิวัฒนาการเร็วกว่าเครื่องหมายทางพันธุกรรมนิวเคลียร์[5] [6] [7]มันหมายถึงแกนนำของphylogeneticsและชีววิทยาวิวัฒนาการ นอกจากนี้ยังอนุญาตให้การตรวจสอบความสัมพันธ์ของประชากรและเพื่อให้กลายเป็นสิ่งสำคัญในมานุษยวิทยาและชีวภูมิศาสตร์

ดีเอ็นเอของนิวเคลียสและไมโทคอนเดรียคิดว่ามีต้นกำเนิดจากวิวัฒนาการที่แยกจากกันโดย mtDNA นั้นได้มาจากจีโนมวงกลมของแบคทีเรียที่บรรพบุรุษช่วงแรกๆ ของเซลล์ยูคาริโอตในปัจจุบันกลืนเข้าไป ทฤษฎีนี้เรียกว่าทฤษฎี endosymbiotic ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่ยังหลงเหลืออยู่ โปรตีนส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในไมโตคอนเดรีย (มีจำนวนประมาณ 1,500 ชนิดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ) ถูกเข้ารหัสโดยDNA นิวเคลียร์แต่ยีนสำหรับโปรตีนบางชนิด ถ้าไม่ใช่ส่วนใหญ่ เชื่อว่ามีตั้งแต่แรก รับต้นกำเนิดของเชื้อแบคทีเรียที่มีตั้งแต่ถูกถ่ายโอนไปยังeukaryoticนิวเคลียสในช่วงวิวัฒนาการ [8]

เหตุผลที่ไมโตคอนเดรียยังคงรักษายีนบางตัวไว้เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ การมีอยู่ของออร์แกเนลล์ที่ได้มาจากไมโทคอนเดรียบางสปีชีส์ไม่มีจีโนม[9]แสดงให้เห็นว่าการสูญเสียยีนทั้งหมดเป็นไปได้ และการถ่ายโอนยีนไมโตคอนเดรียไปยังนิวเคลียสมีข้อดีหลายประการ [10]ความยากลำบากในการกำหนดเป้าหมายผลิตภัณฑ์โปรตีนที่ไม่ชอบน้ำที่ผลิตจากระยะไกลไปยังไมโตคอนเดรียเป็นสมมติฐานหนึ่งว่าทำไมยีนบางตัวจึงถูกเก็บรักษาไว้ใน mtDNA; [11] colocalisation สำหรับการควบคุมรีดอกซ์เป็นอีกเรื่องหนึ่ง โดยอ้างถึงความพึงปรารถนาของการควบคุมเครื่องจักรยลที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น [12]การวิเคราะห์ล่าสุดเกี่ยวกับจีโนม mtDNA ที่หลากหลาย ชี้ให้เห็นว่าลักษณะทั้งสองนี้อาจส่งผลต่อการคงอยู่ของยีนยล [8]


Mitochondrial DNA เป็นโครโมโซมทรงกลมขนาดเล็กที่พบในไมโตคอนเดรีย ออร์แกเนลล์เหล่านี้ พบในเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมด เป็นขุมพลังของเซลล์ [1]ไมโตคอนเดรียและ DNA ของไมโตคอนเดรียจะถูกส่งต่อจาก แม่สู่ ลูกผ่าน เซลล์ไข่โดยเฉพาะ
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเผยให้เห็นดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียในจุดโฟกัสที่ไม่ต่อเนื่อง บาร์: 200 นาโนเมตร (A) ส่วน Cytoplasmic หลังจาก ติดฉลาก immunogoldด้วย anti-DNA; อนุภาคทองที่ทำเครื่องหมาย mtDNA นั้นพบได้ใกล้กับเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย (จุดสีดำที่มุมขวาบน) (B) มุมมองทั้งหมดของไซโตพลาสซึมหลังจากการสกัดด้วยบัฟเฟอร์ CSK และการติดฉลากอิมมูโนโกลด์พร้อมการต่อต้าน DNA mtDNA (ทำเครื่องหมายด้วยอนุภาคทองคำ) ต่อต้านการสกัด จาก Iborra et al., 2004. [2]
DNA ของไมโตคอนเดรียของมนุษย์ที่มี 37 ยีนบนเส้น H และ L ตามลำดับ
DNA ยลของมนุษย์ที่มีกลุ่มของยีนที่เข้ารหัสโปรตีน-, rRNA- และ tRNA
การมีส่วนร่วมของ DNA ของไมโตคอนเดรียในโรคต่างๆ ของมนุษย์
องค์ประกอบพื้นฐานของ mtDNA ของสัตว์ถูกดึงมาจากฐานข้อมูล MitoAge และเปรียบเทียบกับช่วงชีวิตสูงสุดของพวกมันจากฐานข้อมูล AnAge