Mitochondriální DNA

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

[[Image:Mitochondrial DNA cs.png|thumb|450px|Příklad molekuly mtDNA: na lidské kruhové molekule mtDNA je znázorněno umístění některých genů]] '''Mitochondriální DNA''' (též '''mtDNA''' či '''chondriom''') je označení pro [[DNA]], která se nachází v [[mitochondrie|mitochondriích]] a tvoří tak součást [[mimojaderná dědičnost|mimojaderné genetické informace]]. Mitochondriální DNA je zpravidla kruhová (cirkulární) a svým charakterem se podobá prokaryotnímu [[nukleoid]]u a nikoliv [[eukaryota|eukaryotickým]] [[chromozom]]ům. Mitochondriální DNA tedy představuje doklad [[endosymbiotická teorie|endosymbiotické teorie]], tzn. předpokladu, že mitochondrie v procesu [[eukaryogeneze]] vznikly pohlcením a „ochočením“ určitých [[proteobakterie|proteobakterií]] z příbuzenstva rodu ''[[Rickettsia]]''. == Evoluce == Mitochondriální DNA je odvozena od [[nukleoid|bakteriální DNA]] jisté, přibližně 2 miliardy let staré [[alfaproteobakterie]], která byla pohlcena v procesu [[eukaryogeneze|evoluce eukaryotické buňky]].<ref>{{citace elektronické monografie| url = http://parasite.natur.cuni.cz/~cepicka/Eukaryogeneze-Text.pdf| titul = Eukaryogeneze (PROTISTOLOGIE 2008) | příjmení=Hampl| jméno=Vladimír|rok=2008}}</ref><ref name=Emelyanov>{{citace periodika | příjmení= Emelyanov|jméno= Victor V | titul = Mitochondrial connection to the origin of the eukaryotic cell | periodikum = European Journal of Biochemistry | ročník = 270 | číslo = 8 | strany = 1599-1618 | url = http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/118830358/HTMLSTART | jazyk=anglicky}}</ref> Příbuzným se jeví zejména parazitický bakteriální rod ''[[Rickettsia]]''. Jako důkaz k těmto tvrzením vědcům slouží [[sekvenování DNA]] z malé i velké [[ribozom]]ální podjednotky mtDNA a alfaproteobakterií.<ref name=Emelyanov /> Mnoho genů však během evoluce bylo z mtDNA [[horizontální přenos genetické informace|horizontálně přeneseno]] do [[buněčné jádro|buněčného jádra]]. Tím je možné vysvětlit skutečnost, že mnohé geny v jádře kódující různé mitochondriální proteiny silně připomínají bakteriální proteiny.<ref name=molbio /> == Genom == Mitochondriální DNA patří (např. společně s [[plastidová DNA|plastidovou DNA]]) mezi [[mimojaderná dědičnost|mimochromosomální DNA]]. Její uspořádání se odlišuje od jaderného genomu eukaryotické buňky a je podobné uspořádání genomu prokaryot. Je obvykle kruhová, ačkoliv u některých skupin má i lineární tvar (např. mtDNA [[kvasinky|kvasinek]] může být lineární<ref>{{Cite journal | issn = 0168-9525 | volume = 14 | issue = 5 | pages = 184-8 | last = Nosek | first = J | coauthors = L Tomáska, H Fukuhara, Y Suyama, L Kovác | title = Linear mitochondrial genomes: 30 years down the line | journal = Trends in Genetics: TIG | accessdate = 2009-03-02 | date = 1998-05 | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9613202 }}</ref>, [[nálevníci|nálevník]] ''[[Tetrahymena]]'' či ''[[Plasmodium]]''<ref name=molbio />) nebo rozdělená do několika oddělených částí ("minichromozomů", jako např. u [[vši|vší]] <ref>{{Citace periodika | doi = 10.1101/gr.083188.108| příjmení = Shao| jméno = Renfu| spoluautoři = Ewen F. Kirkness, Stephen C. Barker | titul = The single mitochondrial chromosome typical of animals has evolved into 18 minichromosomes in the human body louse, ''Pediculus humanus''| periodikum = Genome Research| rok = 2009}}</ref>). Každá mitochondrie obsahuje řádově jednotky až desítky molekul mtDNA, navíc je nutné si uvědomit, že buňka může obsahovat až několik tisíc mitochondrií (např. v případě [[játra|jaterních]] buněk [[savci|savců]]), žabí vajíčko až několik milionů. V žabích vajíčkách tvoří mitochondriální DNA, pokud vynásobíme počet mitochondrií počtem kopií DNA, paradoxně většinu celkové genetické informace vajíčka. V běžných lidských buňkách však tvoří mtDNA jen velmi malou část DNA.<ref name=molbio>{{citace monografie | příjmení = Alberts | jméno = Bruce , et al.|rok=2002|titul= The Molecular Biology of the Cell | edice=4th. ed|vydavatel = Garland Science | isbn=0-8153-3218-1 | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?highlight=plastid%2CDNA&rid=mboc4.section.2599}}</ref> Velikost jedné molekuly DNA se udává v párech [[nukleová báze|nukleových bazí]]. [[Sekvenace|Sekvenací]] byl zjištěn počet a pořadí bází u několika stovek organizmů. Velmi malou mtDNA má ''[[Plasmodium falciparum]]'' (jen 6000 bp), zatímco některé vyšší rostliny mají až 300&nbsp;000 párů bází. Savci mají obvykle kolem 16&nbsp;500 párů bází. Velikost genomu samozřejmě nekoreluje s počtem genů. Zatímco lidská DNA kóduje 13 proteinů, 22× větší DNA [[Arabidopsis thaliana|huseníčku]] (''A. thaliana'') kóduje 31 proteinů, tedy jen asi 2,5× více. DNA huseníčku je tedy zřejmě z části [[junk DNA]] bez zřejmě funkce.<ref name=molbio /> Co se týče molekulární struktury, mtDNA není asociována s [[bílkovina|bílkovinami]] a [[genetický kód]] využívaný v mitochondriích je mírně odlišný od kódu jaderného (např. UGA není [[stopkodon]], nýbrž kóduje [[tryptofan]]).<ref name=molbio /> === Lidská mitochondriální DNA === Lidská mitochondriální DNA má velikost 16&nbsp;569 párů [[nukleová báze|bazí]],<ref>Pavel Říha, GENOM MITOCHONDRIÍ, http://mujweb.atlas.cz/Veda/mitochondrie/7/7.htm</ref> celkem obsahuje 37 [[gen]]ů, z toho 24 představují geny pro různou [[nekódující RNA]] (2 geny pro 16S a 23S [[rRNA]] a 22 genů pro [[tRNA]]). Zbývajících 13 genů kóduje vlastní mitochondriální polypeptidy podílející se na enzymatické výbavě mitochondrií.<ref>The Report of the Committee on the Human Mitochondrial Genome, http://www.mitomap.org/report.html</ref> == Co kóduje == Mitochondriální DNA kóduje [[rRNA]] a [[tRNA]] využívané při [[transkripce (proteosyntéza)|transkripci]] a [[translace|translaci]] v mitochondriích a také některé mitochondriální bílkoviny. Většina bílkovin je však do mitochondrií importována z [[cytoplazma|cytoplazmy]]. Mitochondrie jakožto [[semiautonomní organela|semiautonomní organely]] v průběhu [[evoluce]] část své původní genetické informace ztratily – některé geny přešly do buněčného jádra. Geny jsou kódovány na H (těžkém) vláknu DNA. Informace je komprimovaná, neobsahuje např. [[intron]]y. [[Proteosyntéza|Proteosyntetický]] aparát mitochondrií má několik odchylek proti ostatním známým analogickým aparátům, např. velikost rRNA podjednotek, pouhých 22 tRNA typů. Další rozdíly jsou v genetickém kódu mitochondrií, 4 [[triplet]]y mají jiný význam proti jadernému genomu, rozdíly spočívají v iniciaci a terminaci. == Dědičnost mtDNA== {{podrobně|mimojaderná dědičnost}} V případě mtDNA dochází zejména u [[živočich]]ů k tzv. [[maternální dědičnost]]i – je známo, že drtivá většina mitochondriální genetické informace je děděna pouze po matce. Výjimkou jsou např. [[kvasinky]], u nichž každý z rodičů při [[pohlavní rozmnožování|pohlavním rozmnožování]] přispívá do celkového genofondu svých potomků napůl (biparentánlí ddičnost). Maternální dědičnosti mtDNA lze využít pro různé genetické analýzy a byla na jejím základě určena i migrace lidstva. Poseldním společným předkem všech lidských mitochondriálních DNA je tzv. [[mitochondriální Eva]]. Následující diagram zobrazuje migrace lidí od doby, kdy žila [[Poslední společný předek (mtDNA)|mitochondriální Eva]]:<br /> {{MtDNA}} ===Související články=== * [[Plastidová DNA]] ==Reference== <references /> {{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Genetika]] [[Kategorie:DNA]] [[Kategorie:Genom]] [[Kategorie:Mitochondrie]] [[Kategorie:Cytogenetika]]

Návrat na stránku „Mitochondriální DNA“.