Haplogrupo de Mtdna
Las mitocondrias son estructuras dentro de las células que convierten la energía de los alimentos en una forma que las células pueden utilizar. Cada célula contiene entre cientos y miles de mitocondrias, situadas en el líquido que rodea al núcleo (el citoplasma). Aunque la mayor parte del ADN está empaquetado en los cromosomas dentro del núcleo, las mitocondrias también tienen una pequeña cantidad de su propio ADN. Este material genético se conoce como ADN mitocondrial o ADNmt. En los seres humanos, el ADN mitocondrial abarca unos 16.500 bloques de construcción de ADN (pares de bases), lo que representa una pequeña fracción del ADN total de las células.El ADN mitocondrial contiene 37 genes, todos ellos esenciales para la función mitocondrial normal. Trece de estos genes proporcionan instrucciones para fabricar enzimas que participan en la fosforilación oxidativa. La fosforilación oxidativa es un proceso que utiliza oxígeno y azúcares simples para crear trifosfato de adenosina (ATP), la principal fuente de energía de la célula. Los genes restantes proporcionan instrucciones para fabricar moléculas denominadas ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr), que son primos químicos del ADN. Estos tipos de ARN ayudan a ensamblar los bloques de construcción de las proteínas (aminoácidos) en proteínas funcionales.
Mtdna-analyse
ResumenLas alteraciones de la bioenergética mitocondrial constituyen un pilar fundamental de la disfunción metabólica asociada al cáncer. Aunque la disfunción mitocondrial en el cáncer puede deberse a múltiples causas bioquímicas, una fuente históricamente descuidada es la del genoma mitocondrial. Los recientes esfuerzos de secuenciación a gran escala y los estudios clínicos han puesto de manifiesto la prevalencia de las mutaciones en el ADN mitocondrial (ADNmt) en los tumores humanos y su posible papel en la progresión del cáncer. En esta revisión analizamos la biología del genoma mitocondrial, las fuentes de mutaciones del ADNmt y las pruebas experimentales de la función de las mutaciones del ADNmt en el cáncer. También proponemos un modelo de “licencia metabólica” para la disfunción derivada de las mutaciones del ADNm en el inicio y la progresión del cáncer.
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Verbigracia mitocondrial
El ADN mitocondrial es el pequeño cromosoma circular que se encuentra en el interior de las mitocondrias. Estos orgánulos, que se encuentran en todas las células eucariotas, son el motor de la célula[1]. Las mitocondrias, y por tanto el ADN mitocondrial, se transmiten exclusivamente de la madre a la descendencia a través del óvulo.
La microscopía electrónica revela el ADN mitocondrial en focos discretos. Barras: 200 nm. (A) Sección citoplasmática tras el marcaje con inmunogold con anti-DNA; las partículas de oro que marcan el mtDNA se encuentran cerca de la membrana mitocondrial (puntos negros en la parte superior derecha). (B) Vista de montaje completo del citoplasma después de la extracción con tampón CSK y el etiquetado con inmunogold con anti-DNA; el mtDNA (marcado con partículas de oro) resiste la extracción. De Iborra et al., 2004.[jerga][2]
El ADN mitocondrial (ADNmt o ADNm)[3] es el ADN localizado en las mitocondrias, orgánulos celulares dentro de las células eucariotas que convierten la energía química de los alimentos en una forma que las células pueden utilizar, como el trifosfato de adenosina (ATP). El ADN mitocondrial es sólo una pequeña parte del ADN de una célula eucariota; la mayor parte del ADN se encuentra en el núcleo de la célula y, en las plantas y algas, también en los plastos, como los cloroplastos.
Origen de las mitocondrias
ResumenLa transferencia natural de ADN de las mitocondrias al núcleo genera copias nucleares de ADN mitocondrial (numts) y es un proceso evolutivo continuo, como atestiguan las secuencias del genoma. En los seres humanos, cinco nums diferentes causan enfermedades genéticas y una docena de loci humanos son polimórficos en cuanto a la presencia de nums, lo que subraya la rapidez con que las secuencias mitocondriales llegan al núcleo a lo largo del tiempo evolutivo. En el laboratorio y en la naturaleza, los nums entran en el ADN nuclear a través de la unión de extremos no homólogos (NHEJ) en las roturas de doble cadena (DSB). La frecuencia de inserción de numts en 85 genomas eucariotas secuenciados revela que el contenido de numts está fuertemente correlacionado con el tamaño del genoma, lo que sugiere que la tasa de inserción de numts podría estar limitada por la frecuencia de DSBs. Los numts polimórficos en humanos vinculan los genotipos mitocondriales heredados por la madre con los haplotipos del ADN nuclear en el pasado, ofreciendo nuevas oportunidades para asociar marcadores nucleares con marcadores mitocondriales en el tiempo.
IntroducciónLa endosimbiosis es relevante para la evolución de los eucariotas, y las transferencias de genes desde los orgánulos al núcleo fueron un importante mecanismo de variación genética que ayudó a forjar la transición procariota a eucariota [1]-[3]. Aunque el ADN puede trasladarse experimentalmente de los orgánulos al núcleo en el laboratorio [4],[5], el experimento de mayor alcance es el que se lleva a cabo en la naturaleza a lo largo del tiempo evolutivo. Todas las secuencias del genoma de los eucariotas que tienen ADN en sus mitocondrias (para las excepciones véase [6]) albergan pruebas del proceso en curso de transferencia de ADN de los orgánulos al núcleo en forma de copias nucleares del ADN mitocondrial y, en el caso de las plantas, del ADN del cloroplasto [7]. Las secuencias del genoma de los eucariotas que han perdido por completo su ADN mitocondrial siguen albergando pruebas de transferencias de genes desde la mitocondria durante las primeras fases de la historia de los eucariotas [3],[6],[8].