medicina

Genoma mitocondrial

Representación del ADN mitocondrial mostrando los loci afectados en algunas enfermedades humanas.
El genoma mitocondrial (ADN mitocondrial, ADNmt/ADNm o mtDNA/mDNA en inglés) es el material genético de las mitocondrias, los orgánulos que generan energía para la célula. El ADN mitocondrial se reproduce por sí mismo semi-autónomamente cuando la célula eucariota se divide.El ADN mitocondrial fue descubierto por Margit M. K. Nass y Sylvan Nass utilizando microscopia electrónica y un marcador sensitivo al ADN mitocondrial.1 Evolutivamente el ADN mitocondrial desciende de genomas circulares pertenecientes a bacterias, que fueron englobadas por un antiguo ancestro de las células eucarióticas.
Índice
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1 Características
2 Origen filogenético
3 Tasa demutación del ADN mitocondrial
4 Herencia
5 Usos
5.1 ADNmt para determinar parentescos
5.2 Otras aplicaciones
6 Estudios de polimorfismo en el genoma humano
6.1 Momias de Chile
6.2 Población chilena
6.3 Población puertorriqueña
7 Véase también
8 Referencias
9 Bibliografía
10 Bibliografía recomendada
11 Enlaces externos
Características[editar]
Este ADN, al igual que los ADN bacterianos,es una molécula bicatenaria, circular, cerrada, sin extremos (cromosoma mitocondrial). En los seres humanos tiene un tamaño de 16.569 pares de bases, conteniendo un pequeño número de genes, distribuidos entre la cadena H (de heavy, pesada en inglés y la cadena L (de light, ligera), debido a su diferente densidad cuando son centrifugadas en gradiente de CsCl.2
El número de genes en el ADNmitocondrial es de 37,3 frente a los 20.000 - 25.000 genes del ADN cromosómico nuclear humanos.4 Codifica dos ARN ribosómicos, 22 ARN de transferencia y 13 proteínas que participan en la fosforilación oxidativa. El cromosoma mitocondrial se organiza en "nucleoides", de tamaño variable y de unos 0,068 nanómetros de tamaño en humanos,4 y formados por entre 5-7 cromosomas y algunas proteínas, como el factorde transcripción mitocondrial A, laproteína de unión a ADN mitocondrial de cadena sencilla y la helicasa Twinkle. Su número por mitocondria es muy variable, pero su distribución se realiza a intervalos fijos, y muchos de ellos parecen localizarse en los "tubos mitocondriales". Parece ser que los nucleoides mitocondriales podrían tener un comportamiento "en capas", llevando a cabo la replicación ensu centro, mientras que en la periferia sitúan la traducción de las proteínas necesarias para la cadena respiratoria.2 El número de tales nucleoides sería de varios cientos (400-800) en células de cultivo,5 y mucho menores en otras especies en que su tamaño es mayor.4
El ADN mitocondrial está en replicación constante, independientementemente del ciclo y del tipo celular. Se piensa que tienelugar de forma asíncrona, es decir, que tiene lugar en las dos cadenas en tiempos diferentes y con dos orígenes distintos hacia direcciones contrarias. El comienzo tendría lugar en el origen de la cadena pesada, situado en el bucle D, y replicaría ésta tomando como molde la cadena ligera. Cuando se alcanza el segundo origen, situado a dos tercios de distancia del primero, comienza la segunda ronda dereplicación en sentido opuesto. Se ha propuesto un nuevo sistema de replicación que coexistiría con el primero. Sería bidireccional y comportaría una coordinación entre hebras directas y retrasadas. En la replicación en mamíferos estarían involucradas la polimerasa γ y la helicasatwinkle.6
El ADN mitocondrial está sometido a un importante estrés por su proximidad con los centros de producción deradicales libres de oxígeno, de forma que disponen de una variada y compleja maquinaria de reparación, lo cual incluye diversas formas de recombinación, tanto homóloga como inhomóloga7
Origen filogenético[editar]
El genoma mitocondrial de los eucariotas se originó probablemente tras la endocitosis de una eubacteria aeróbica y la subsecuente transferencia sucesiva de muchos genes hacia el...