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la ADN mitochondrial, raccourcie ADNmt (anglais ADN mitochondrial), Il est le ADN placé dans mitochondries.

ADN mitochondrial
Organisation de l'ADN mitochondrial humain.

Les fonctions de cellules eucaryotes Ils sont définis par l'ADN nucléaire, Cependant, les mitochondries (organites au sein de la cellule, qui est censé avoir évolué séparément), ont leur propre ADN.

Nell 'homme L'ADN mitochondrial est constitué de 16569 paires de bases et 37 gènes (codant pour 13 polypeptides synthétisé à partir de mitochondriale ribosomique, 22 ARNt et 2 ARNr), Impliqué dans la production de protéines nécessaires pour la respiration cellulaire. La densité de gène, le nombre de gènes codant pour des protéines dans l'ADN mitochondrial, est 784,59. Chaque homme mitochondrie prend une dizaine de copies du génome mitochondrial nucleodi associé dans plusieurs régions. Cependant, de nombreuses protéines présentes dans les mitochondries sont codées par l'ADN nucléaire: on croit que certains d'entre eux faisaient partie à l'origine de l'ADNmt et au cours de l'évolution ont été transférés dans le noyau.

L'ADN mitochondrial code pour les mammifères, en particulier pour 13 des protéines (qui participent tous au système de la phosphorylation oxydative); à 22 ARNt et 2 ARNr. La transcription de l'ADN mitochondrial polycistronique et il est donné par deux différents promoteurs: LPS (promoteur des brins de lumière) et HSP (promoteur des brins épais).

De la mère à la progéniture passe l'ensemble de l'ADN mitochondrial, contrairement à la autosomes ce transfert seulement 50%. Vous devez considérer que, même si l'ADN mitochondrial recombine (Comme le nucléaire), il le fait toujours avec des fragments de lui-même dans le même mitochondrie. La situation est différente en ce qui concerne la fréquence des mutations, ce qui est plus élevé que dans l'ADN nucléaire.[1] Ce type d'association, mutation élevée et passer le matériel génétique uniquement pour la lignée maternelle avec recombinaison très faible, fait ADNmt un outil puissant pour suivre matrilinéarité et il a été utilisé pour étudier de nombreuses espèces à des générations de centaines d'années auparavant.

Origine de l'ADN mitochondrial

L'existence de l'ADN mitochondrial soutient la théorie de la 'endosymbiose, qui fait valoir que cellules eucaryotes est apparu pour la première fois lorsqu'un procaryote Elle a été absorbée par une autre cellule sans être digéré. On pense que ces cellules sont ensuite entrés dans une relation symbiotique, formation de la première organite. L'existence d'un ADN mitochondrial séparé de l'ADN nucléaire, en fait, suggère que jusqu'à une certaine période de mitochondries étaient des entités distinctes des cellules hôtes actuelles. Les raisons pour lesquelles les mitochondries contiennent du matériel génétique (environ 2-10 copies d'ADN mitochondrial pour organite) font l'objet de discussion; quelques explications proposées par les chercheurs, en tenant compte des avantages de la production in situ des protéines hydrophobes[2] et les hypothèses Corr, d'accord sur l'importance du contrôle local par rapport aux besoins biochimiques organite[3]. Il a été noté, cependant, que chez certaines espèces de protozoaires et champignons existent organelles mitochondriales de dérivation totalement dépourvu de génome[4], où il a été ensuite transféré dans le noyau avec des avantages pour l'organisme.[5]

les maladies génétiques

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: les maladies mitochondriales.

Les mutations de l'ADN mitochondrial peut conduire à un grand nombre de maladies, parmi lesquelles l'intolérance à l'exercice et Syndrome de Kearns-Sayre (Kiss), ce qui provoque la perte de toutes les fonctionnalités de mouvement de cœur, yeux et muscles.

Des études sur des cellules de mammifères ont montré que Parkin, une ligase E3-ubiquitine, lorsque muté conduit à l'apparition du syndrome de Parkinson, dans laquelle il y a un dysfonctionnement mitochondrial qui mène à la promotion d'événements tels que la dégradation et la 'autophagie.

Hérédité mitochondriale

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Hérédité mitochondriale.

Le contenu dans les mitochondries sperme de mammifères Ils ne pénètrent pas dans la cellule d'oeuf, en ce que la manière de la pénétration du spermatozoïde et de la constitution anatomique du même permettre l'entrée de la tête unique, par conséquent, les mitochondries qui sont basées dans la file d'attente ne sont pas insérée; dans certains cas, des mitochondries paternelles peuvent cependant pénétrer, ils sont détruits par ovocyte immédiatement après la fécondation.

en 1999 il a été montré que les mitochondries du sperme du père (contenant ADNmt) sont marqués ubiquitine, pour être ensuite sélectionnés pour leur destruction au sein de l'embryon.[6] Certaines techniques de reproduction in vitro, en particulier, l'injection de sperme dans l'ovocyte, peut interférer avec ce processus; cela arrive aussi dans le cas des hybrides inter-espèces.

Dans de rares cas les mitochondries peuvent être héritées du père, par exemple, en bananes. Dans les exceptions être humain héritage phénotypiques matrilineare conduisent à l'apparition de la maladie due à l'effet de dose hétéroplasmique et sont associés à des conditions de mosaïcisme, mais pas nécessairement incompatible avec la vie, les individus mâles ne peuvent pas tolérer de telles conditions, les personnes de sexe féminin de notre espèce peuvent les tolérer si elles se produisent à la charge du chromosome X, en raison de la compensation de dosage est l'un des deux X normalement inactivés; De telles pathologies dans des cas rares ne conduisent pas immédiatement à la maladie en tant que produit de la deuxième lignée cellulaire peut être dans un faible pourcentage à être masqué par le produit de la deuxième[7][8][9][10].

L'hypothèse selon laquelle l'ADN mitochondrial humain est héritée de la mère, a poussé les chercheurs de rétablir l'utérus en ligne il y a longtemps (même le chromosome Y, hérité de son père, il est utilisé d'une manière similaire à étudier la ligne masculine). Il est complété, chez l'homme, le séquençage d'un ou plusieurs régions hypervariables (HVR1 ou HVR2) ADNmt. HVR1 est constitué de 440 paires de bases, qui sont comparées à celles d'autres individus (ou des personnes en particulier dans une base de données) afin de déterminer la ligne maternelle. Vilà et d'autres chercheurs ont publié des études retraçant la lignée maternelle d'origine des chiens domestiques de loups.

La tentative de la théorie des 'Eve mitochondriale de découvrir l'origine de l'humanité repose sur le même type d'analyse. En particulier, les études de l'ADN mitochondrial humain ont permis le généticien anglais Bryan Sykes pour clarifier la façon dont les populations agricoles se sont propagées du Moyen-Orient à l'Europe peuplée par des chasseurs-cueilleurs préhistoriques, ainsi que l'origine des peuples polynésiens, il est avéré être Asie du sud-: ces et bien d'autres résultats de la technique ADNmt sont exposés dans le livre « les sept filles d'Eve les origines génétiques communes de l'humanité. ». Saggi Mondadori en 2003.

notes

  1. ^ WM Brown, George M Jr, Wilson AC, L'évolution rapide de l'ADN mitochondrial, en Proc Natl Acad Sci USA, vol. 76, nº 4, 1979, pp. 1967-1971, DOI:10.1073 / pnas.76.4.1967, PMC 383514, PMID 109836.
  2. ^ Patrik Björkholm, Ajith Harish, Erik Hagström, Andreas M. Ernst et G. E. Siv Andersson, génomes mitochondriaux sont retenus par des contraintes sélectives sur le ciblage des protéines, en Actes de l'Académie nationale des sciences, vol. 112, nº 33, 2015, pp. 10154-61, bibcode:2015PNAS..11210154B, DOI:10.1073 / pnas.1421372112, PMC 4547212, PMID 26195779.
  3. ^ John F. Allen, Pourquoi chloroplastes et mitochondries conservent leurs propres génomes et systèmes génétiques: pour la régulation de Collocation redox de l'expression génique, en Actes de l'Académie nationale des sciences, vol. 112, nº 33, 2015, pp. 10231-8, bibcode:2015PNAS..11210231A, DOI:10.1073 / pnas.1500012112, PMC 4547249, PMID 26286985.
  4. ^ Mark van der Giezen, Jorge Tovar et C. Graham Clark, Mitochondrie dérivées organites dans protistes et mycètes, en Une étude de biologie cellulaire, International Review of Cytology, Vol. 244, 2005, p. 175-225, DOI:10.1016 / S0074-7696 (05) 44005-X, ISBN 978-0-12-364648-4, PMID 16157181.
  5. ^ Keith L Adams et Jeffrey D Palmer, Evolution du contenu du gène mitochondrial: perte de gène et le transfert vers le noyau, en Moléculaire phylogénie et évolution, vol. 29, nº 3, 2003, pp. 380-95, DOI:10.1016 / S1055-7903 (03) 00194-5, PMID 14615181.
  6. ^ Sutovsky, P., et al. al, tag ubiquitine pour les mitochondries de sperme, en nature, vol. 402, le 25 nov, 1999, p. 371-372, DOI:10.1038 / 46466.
  7. ^ (FR) « Mitochondrie peut être inheritd des deux parents », l'article scientifique nouveau sur les travaux de Schwartz et Vissing; La science et la technologie nouvelles - New Scientist
  8. ^ http://dspace.uniroma2.it/dspace/bitstream/2108/1390/1/TESI+COMPLETA.pdf
  9. ^ http://www.antrocom.net/upload/sub/antrocom/010105/08-Antrocom.pdf
  10. ^ LR Adkinson, M.D. Brown, génétique, Elsevier, 2008.

bibliographie

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