دی‌ان‌ای میتوکندریایی: تفاوت میان نسخه‌ها

mtDNA به وسیلهٔ پلیمراز گاما رونویسی می‌شود که به وسیلهٔ ژنوم هسته‌ای کد می‌شود. رونویسی DNA میتوکندریایی الزاماالزاماً با تقسیم میتوکندری همراه نیست به همین دلیل ممکن است در یک میتوکندری چندین نسخه از ژنوم به طور جداگانه موجود باشد که به ان کنکاتامر (concatamer) می‌گویند.<ref>مهدوی، موسوی، اردستانی، صادقی زاده، زیست شناسی سلولی مولکولی و مهندسی ژنتیک/ خانه زیست شناسی</ref>

در تولید مثل جنسیتی میتوکندری به طور انحصاری از مادر به ارث می‌رسد. میتوکندری موجود در اسپرم پستانداران معمولامعمولاً پس از لقاح توسط سلول تخم نابود می‌شود. علاوه بر این بیشتر میتوکندری در پایهٔ دم اسپرم حضور دارد که به منظور به پیش راندن اسپرم استفاده می‌شود و گاهی اوقات دم در ضمن فرایند لقاح نابود می‌شود. در ۱۹۹۹ این نتیجه بدست امد که میتوکندری اسپرمی والدی (parental) توسط اوبیکوتین (ubiquitin) علامت گذاری می‌شود تا در اینده برای انهدام درون جنینی انتخاب شود.<ref>Sutovsky, P. , et al. (Nov. ۲۵, ۱۹۹۹). «Ubiquitin tag for sperm mitochondria». Nature ۴۰۲ (۶۷۶۰): ۳۷۱–۳۷۲. doi:۱۰٫۱۰۳۸/۴۶۴۶۶</ref> برخی تکنیک‌های لقاح مصنوعی به ویژه تزریق یک اسپرم به درون یک oocyte ممکن است با این فرایند تداخل کند.

جهش در mtDNA می‌تواند منجر به شماری از [[بیماری‌های ژنتیکی]] مانند exercise intolerance و سندروم کرنز-سایر (kss) شود که می‌تواند سبب کاهش کارکرد قلب، چشم‌ها و حرکات ماهیچه شود. برخی شواهد حاکی از انند که این نقص‌ها نقش اساسی در فرایند پیری دارند.<ref>Alexeyev, Mikhail F. ; LeDoux, Susan P. ; Wilson, Glenn L. (July 2004). «Mitochondrial DNA and aging». Clinical Science ۱۰۷ (۴): ۳۵۵–۳۶۴. doi:۱۰٫۱۰۴۲/CS20040148. PMID 15279618.</ref>

در انسان‌ها mtDNA، تعداد ۱۶۵۶۹ بلوک سازندهٔ DNA (جفت‌های باز) را شامل می‌شود<ref>Reguly B, Jakupciak JP, Parr RL. ۳٫۴ kb mitochondrial genome deletion serves as a surrogate predictive biomarker for prostate cancer in histopathologically benign biopsy cores. Can Urol Assoc J. ۲۰۱۰ Oct;۴(۵):E۱۱۸-۲۲. PubMed PMID: ۲۰۹۴۴۷۸۸; PubMed Central. PMID 2950771.</ref> که نمایش دهندهٔ بخشی از مجموع DNA موجود در سلول است. برخلاف DNA هسته که از هر دو والد به ارث می‌رسد و در ان ژن‌ها در طی فرایند نوترکیبی چینشی تازه می‌یابند در mtDNA معمولامعمولاً از والد به فرزند تغییری مشاهده نمی‌شود. با این وجود mtDNA نیز دچار نوترکیبی می‌شود و این کار را با کپی‌هایی از خودش در یک میتوکندری واحد انجام می‌دهد. به این دلیل و نیز به دلیل اینکه در حیوانات mtDNA نرخ جهش بالاتری نسبت به DNA هسته دارد<ref>Robinson K, Creed J, Reguly B, Powell C, Wittock R, Klein D, Maggrah A, Klotz L, Parr RL, Dakubo GD. Accurate prediction of repeat prostate biopsy outcomes by a mitochondrial DNA deletion assay. Prostate Cancer Prostatic Dis. ۲۰۱۰ Jun;۱۳(۲):۱۲۶-۳۱. Epub 2010 Jan 19. PubMed. PMID 20084081.</ref> مولکول mtDNA ابزاری قوی برای ردیابی نسل‌ها از طریق مادری است و از این طریق برای جستجوی اجداد بسیاری از گونه‌ها در طول صدها نسل بکار می‌رود. mtDNA انسان همچنین می‌تواند برای شناسایی افراد بکار رود.<ref>http://chemistry.umeche.maine.edu/CHY431/MitoDNA.html</ref> مراکز پزشکی قانونی گاهی اوقات مقایسه‌های mtDNA را برای شناسایی بقایای انسانی و به ویژه شناسایی بقایای اسکلت‌های قدیمی به کار می‌برند. گرچه mtDNA برخلاف DNA هسته تنها مختص به یک شخص نیست اما می‌توان با استفاده مشترک از ان و شواهد دیگر (مانند شواهد ریخت شناسی، شواهد مکانی و...) عمل شناسایی را انجام داد. همچنین به عنوان گواهی سلبی نیز عمل می‌کند.<ref>Brown WM, George M Jr. , Wilson AC (۱۹۷۹). «Rapid evolution of mitochondrial DNA». Proc Natl Acad Sci USA ۷۶ (۴): ۱۹۶۷–۱۹۷۱. doi:۱۰٫۱۰۷۳/pnas.۷۶٫۴.۱۹۶۷. PMC 383514. PMID 109836.</ref> بسیاری از محققان معتقدند mtDNA نسبت به DNA هسته‌ای ابزار بهتری برای شناسایی بقایای اسکلت‌های قدیمی است زیرا به دلیل وجود کپی‌های زیاد از mtDNA در سلول احتمال بدست اوردن یک نمونهٔ مفید افزایش می‌یابد و به این خاطر که یک همسانی با یک ارتباط زنده بسیار محتمل است حتی اگر فواصل نسلی مادری زیادی انها را از هم جدا کند. جسد یک تبهکار معروف امریکایی از همین طریق و به وسیلهٔ مقایسهٔ mtDNA او با یکی از اعقاب مسیر دختری وی مشخص شد<ref>Brown WM (۱۹۸۰). «Polymorphism in mitochondrial DNA of humans as revealed by restriction endonuclease analysis». Proc Natl Acad Sci USA ۷۷ (۶): ۳۶۰۵–۳۶۰۹. doi:۱۰٫۱۰۷۳/pnas.۷۷٫۶.۳۶۰۵. PMC 349666. PMID 6251473.</ref>. همینطور نشخیص هویت برخی از اعضای خاندان سلطنتی روسیه به وسیله مقایسه با اقوام مادری انها.<ref>Paleo-DNA Laboratory - Forensic Services</ref>

== منابع ==