Štruktúra ľudskej mitochondriálnej DNA

Mitochondriálna DNA alebo mitochondriová DNA (skratka mtDNA) je genetická informácia, ktorá sa nachádza v mitochondriách. Podieľa sa na mimojadrovej dedičnosti. Z celkového množstva DNA v eukaryotickej bunke pripadá na mitochondriálnu DNA obvykle 1 % - 0,5 %.

Mitochondriálna DNA je tvorená 2 až 6 molekulami DNA, ktoré sú obvykle dvojreťazcové a uzavreté do kruhu, podobne ako chromozómy prokaryotov. Na základe toho sa usudzuje, že mitochondrie boli kedysi samostatnými prokaryotickými organizmami, ktoré sa stali endosymbiontami eukaryotických buniek. Genóm mitochondrií prechádzal evolúciou, počas ktorej sa z neho niektoré gény stratili či premiestnili do jadra. Molekulová hmotnosť mtDNA sa pohybuje rádovo v 10⁷ Da.

Ľudská mtDNA sa skladá z 16 569 deoxyribonukleotidov a obsahuje 37 génov. Medzi nimi (tak ako medzi génmi mtDNA iných organizmov) sú aj dôležité gény kódujúce podjednotky dýchacích enzýmov: citochrómy a oxidázy. Mitochondriálna DNA je teda nevyhnutná pre život väčšiny eukaryotických buniek. Pre úspešnú syntézu bielkovín kódovaných v mtDNA zase musí byť do mitochondrie transportovaných množstvo produktov jadrových génov.

Zvláštnosti kódu

Kód mtDNA sa v mnohom odlišuje od jadrovej DNA. Jej gény sú na rozdiel od jadrovej usporiadané veľmi úsporne a dôležitý je v nich každý bázový pár. Posledný nukleotid jedného génu môže dokonca v niektorých prípadoch byť zároveň prvým nukleotidom ďalšieho génu. Ďalšou zvláštnosťou je sekvencia UGA, ktorá v jadrovej RNA znamená koniec syntézy peptidového reťazca (stop kodón), ale v mitochondrii táto sekvencia kóduje aminokyselinu tryptofán. Transkripciu mitochondriálnych génov zabezpečuje zvláštna mitochondriová RNA-polymeráza.

Mitochondriálna DNA sa na rozdiel od jadrovej, v ktorej sa polovica zdedí po otcovi a polovice po matke, dedí vo väčšine prípadov iba po matke. Takáto dedičnosť sa nazýva materálna.

Zdroje

MIŠÚROVÁ, Eva; SOLÁR, Peter. Molekulová biológia.  : Univerzita Pavla Jozefa Śafárika v Košiciach, 2007. ISBN 978-80-7097-671-5.

Chemický portál Biologický portál