Головна
Cоціологія || Гуманітарні науки || Мистецтво та мистецтвознавство || Історія || Медицина || Науки про Землю || Політологія || Право || Психологія || Навчальний процес || Філософія || Езотерика || Екологія || Економіка || Мови та мовознавство
ГоловнаМедицина → Генетика в 2 ч. Частина 1
««   ЗМІСТ   »»

СТРУКТУРНО-ГЕНЕТИЧНА ОРГАНІЗАЦІЯ МІТОХОНДРІАЛЬНОЇ ДНК

Мітохондрії являють собою цитоплазматичні органели, кількість яких в еукаріотичної клітці може варіювати в залежності від її функціональних особливостей. Роль мітохондрій в життєдіяльності клітини визначається що відбуваються в них біохімічними процесами аеробного окислення амінокислот, жирних кислот і транспортуються з цитоплазматичного розчину (цитозоля) продуктів, що утворюються при гліколізі вуглеводів. Результатом цих процесів, названих окислювальним фосфорилюванням, є синтез молекул адено- зінтріфосфатов (АТФ), що забезпечують енергією всі метаболічні реакції організму, які потребують її використанні.

Молекули ДНК, виявлені в мітохондріях, відносяться до категорії екстрахромосомних (цитоплазматичних) генетичних елементів еукаріотичних клітин. Мітохондріальну ДНК (мтДНК) представляють собою замкнуті (кільцеві) дволанцюжкові молекули невеликих розмірів (довжина близько 5-30 мкм), але що містяться в клітці у великій кількості копій. Так, кожна мітохондрія ссавців, в тому числі людини, містить, ймовірно, від 2 до 10 копій молекули мтДНК довжиною близько 5 мкм (рис. 5.43), тоді як в одній клітці може бути присутнім від 100 до 1 000 і більше мітохондрій. На відміну від еукаріотичних хромосом в складі мітохойдрій відсутні гістонові білки, т. Е. В них не відбувається утворення ДНК-гістонових комплексів.

Електронна мікрофотографія двох молекул мтДНК з клітин миші (кожна довжиною близько 5 мкм)

Мал. 5.43. Електронна мікрофотографія двох молекул мтДНК з клітин миші (кожна довжиною близько 5 мкм)

У мітохондріальному геномі людини, представленому кільцевою молекулою ДНК, що містить приблизно 16 500 пар нуклеотидів, ідентифіковані структурні гени, які контролюють синтез 2 розрізняються молекул рРНК, 22 варіантів тРНК і 13 різних білків, включаючи деякі з ферментів, які беруть участь в процесах окисного фосфорилювання. Таким чином, в мітохондріях людини, як і інших еукаріотичних організмів, є власна генетична система, в якій беруть участь мтДНК, мітохондріальні рибосоми, тРНК і білки, що забезпечують процеси транскрипції, трансляції і реплікації мтДНК.

Рибосоми мітохондрій мають розміри 70S (субодиниці 50S і 30S), які характерні для бактеріальних рибосом, відрізняючись від відповідних цитоплазматичних органел еукаріотичної клітини з розмірами 805 (субодиниці 605 і 405).

У зв'язку з малими розмірами мітохондріального геному мтДНК практично не містить некодуючих ділянок, в процесах транскрипції і трансляції беруть участь обидві нитки цієї молекули, а набір мітохондріальних тРНК ззнавств до необхідного мінімуму (22 розрізняються молекули). При цьому більше 95% мітохондріальних білків кодуються не самою мтДНК, а генами ядерних хромосом еукаріотичної клітини.

Генетичний код мітохондрій має ряд відмінностей від універсального коду хромосом. Так, наприклад, в мітохондріальних мРНК людини триплети АГА і АГГ є стоп-кодонами (в універсальному коді це триплети аргініну), тоді як хромосомний стоп-кодон УГА в мітохондріях виконує функцію кодування триптофану.

Існує гіпотеза, згідно з якою еволюційне походження мітохондрій пов'язують із залишками хромосом якихось древніх бак- теріоподобних організмів, які проникли в цитоплазму еукаріотичної клітини і стали історичними попередниками цих органел.

Мутаційні зміни в мтДНК можуть призводити до виникнення мітохондріальних спадкових хвороб людини, пов'язаних з порушеннями процесів окисного фосфорилювання і енергетичного обміну в клітинах.

  1. Типи клітинної організації - біологія. Частина 1
    У природі існує значна різноманітність клітин, що розрізняються за розмірами, формою, хімічним особливостям. Число ж головних типів клітинної організації обмежена двома. Виділяють прокариотичний і еукаріотичний типи. Клітинам прокариотичного типу (Рис. 2.1, Л) властиві малі розміри (не більше
  2. Типи ферментативного каталізу - біохімія
    В результаті утворення комплексу відбувається обмін електронами і протонами між ферментом і субстратом. Якщо фермент віддає електронну пару субстрату, т. Е. Якщо фермент є донором електронів, що здійснює нуклеофільних атаку, яка визначає швидкість ферментативної реакції, то має місце нуклеофільний
  3. Тимус - ендокринна і центральна нервова системи, вища нервова діяльність, аналізатори, етологія
    Тимус (вилочкова залоза) - це єдине внутрішнє лімфоепітеліального освіту, в якому за морфологічними критеріями виділяють 4 зони: лімфопроліферативного або субкортікальную; внутрішню коркового речовини; кортікомедуллярную кордон; мозкову речовину. У кірковій речовині основу функціональної строми
  4. Терморегуляція і її розвиток в онтогенезі, процеси терморегуляції - вікова фізіологія і психофізіологія
    Терморегуляція - фізіологічна функція, що забезпечує підтримання оптимальної для даного виду температури областей тіла в умовах мінливої температури навколишнього середовища. Терморегуляція забезпечується дією двох взаємозалежних процесів: 1) теплоутворення; 2) виділення тепла з організму
  5. Теорії старіння - вікова фізіологія і психофізіологія
    Фізіологічні механізми старіння складні і різноманітні, і на сьогоднішній день немає єдиної теорії, повністю пояснює феномен старіння, але існує безліч взаємопов'язаних теорій. згідно теоріям програмованого старіння , еволюція закріпила функціонування живого організму тільки на період його
  6. Тен - функціональна одиниця спадкового матеріалу. Взаємозв'язок між геном і ознакою - біологія. Частина 1
    Довгий час ген розглядали як мінімальну частину спадкового матеріалу (геному), що забезпечує розвиток певної ознаки у організмів даного виду. Проте яким чином функціонує ген, залишалося неясним. У 1945 р Дж. Бідлом і Е. Татум була сформульована гіпотеза, яка вміщується у формулу «Один ген
  7. Таламус - анатомія центральної нервової системи
    кожен таламус (Див. Рис. 8.1; 8.2) являє собою яйцевидне освіту довжиною приблизно 4 см. З латеральної боку таламус межує з хвостатим ядром (див. Параграф 9.2), відділяючись від нього кінцевої смужкою {Stria terminalis). Медіальні поверхні таламуса утворюють бічні стінки верхньої частини III
  8. Сучасна ендоскопія - факультетська хірургія
    Ендоскопічні методи дослідження травного тракту відомі протягом останніх 50 років. Необхідність обстеження пацієнтів з метою виявлення різних патологічних станів сприяє сталому розвитку ендоскопічної техніки і методів дослідження хворих. Найбільший розвиток у світовій практиці ендоскопічні
© 2014-2021  ibib.ltd.ua