Vypracovane-otazky-ke-zkousce

61. MITOCHONDRIÁLNÍ NUKLEOVÉ KYSELINY , MITOCHONDRIÁLNÍ CHOROBY

• choroby přímo způsobené dysfunkcí mitochondrií jsou popisovány až od roku 1988

MITOCHONDRIÁLNÍ GENOM

• je genetická informace eukaryotických organismů uložená mimo buněčné jádro

• Molekuly mitochondriální DNA jsou uloženy v cytoplazmatických organelách, mitochondriích

• Genetické zákonitosti mtDNA se neřídí Mendelovými zákony, protože mitochondriální genom je děděn výhradně téměř po maternální linii

• Mitochondriální DNA je kruhová a byly prokázány sekvenční homologie mezi chloroplastovou a mtDNA nebo mezi DNA chloroplastů a jadernou DNA eukaryotních organismů

• Geny, které jsou obsaženy v molekule mtDNA kódují proteiny respiračního řetězce, jednotky ATPázového komplexu, podjednotky NADH-dehydrogenázového komplexu, dva geny pro ribozomální RNA-ázu a 22 genů pro molekuly transportní RNA

• Mitochondrie obsahují kruhovou DNA (mtDNA), která nemá nukleosomy ani jadernou membránu

• energii získávají oxidativní fosforylací cukrů a tuků a předávají ji buněčnému metabolismu ve formě makroergních fosfátových vazeb ATP

• každá mitochondrie obsahuje více kopií DNA; jde vlastně o 24 chromosom lidské buňky

• vznikají autoreprodukcí a v průběhu mitózy se náhodně rozcházejí do dceřinných buněk; zygota je vybavena pouze mateřskými mitochondriemi; spermie má sice jednu mitochondrii, ta je ale zpravidla destruována po oplodnění  mutace mtDNA se proto dědí matroklinně a jejich projev se zvýrazňuje věkem  mutace mtDNA postihují oxidativní fosforylaci a proto se projevují především ve tkáních citlivých na nedostatek energie jako jsou oční nervy, CNS a svaly

• Mitochondriální DNA živočichů se skládá z 16 – 19 kb, rostlinná mtDNA obsahuje 150 – 2500 kb a mtDNA hub 19 – 108 kb. V každé mitochondrii existuje několik kopií jedné a téže molekuly mtDNA.

• Průměrná savčí mtDNA se skládá z 16,5 kb. Lidská mtDNA je tvořena cirkulární molekulou obsahující 16 569 bp, což ji řadí mezi nejmenší známé molekuly mtDNA. Celá již byla sekvenována.

• geny mtDNA kódují 2 mitochondriální rRNA a 22tRNA  dostačují pro specifickou proteosyntézu 13 mitochondriálních proteinů: cytochrom B, 7 podjednotek NADH dehydrogenasy, 3 podjednotky cytochormoxidasy a 2 podjednotek ATPázy

• V mtDNA rozlišujeme řetězec těžký H (vyšší obsah purinů) a lehký L (vyšší obsah pyrimidinů). Většina genů kódovaných v mtDNA je uložena v řetězci H. Jsou to především geny pro cytochrom-c-oxidázový komplex, pro podjednotky 6 a 8 ATPázového komplexu a gen pro cytochrom-b. Také geny pro NADH-dehydrogenázový komplex (7 podjednotek) a NADH-reduktázový komplex (7 podjednotek) jsou uloženy v H-řetězci mtDNA. Oproti tomu L-řetězec mtDNA nese genetickou informaci pro podjednotku 6 NADH-reduktázového komplexu a pro 14 typů molekul transportní RNA. Navíc nese H-řetězec informaci o jednom dlouhém fragmentu mRNA a o jednom krátkém fragmentu rRNA. Také většina tRNA molekul je kódována v H-řetězci.