Il DNA mitocondriale o mtDNA è un tipo di DNA presente all'interno del mitocondrio. Il DNA mitocondriale appare come una molecola di DNA di circa 17Kbp strutturalmente a doppia elica e circolare. È ereditato esclusivamente dal genitore materno. Il DNA mitocondriale è del tutto indipendente dal DNA del nucleo, o DNA nucleare.
Ruolo del DNA mitocondriale
Il DNA mitocondriale codifica per 37 geni, la cui sequenza è ordinata in modo analogo nell'uomo, nel topo nel bovino. I geni esprimono 2 DNA ribosomiali, 22 tRNA e 13 geni che codificano per quattro polipeptidi coinvolti nei processi di respirazione cellulare. In quest'ottica, il ruolo del DNA mitocondriale, seppure importante, è quello di collaborare alla biosintesi degli enzimi della catena respiratoria mitocondriale giacché le restanti proteine sono sotto controllo dell'espressione del DNA nucleare.
Duplicazione del DNA mitocondriale
Gli studi sulla duplicazione del DNA mitocondriale non hanno permesso di stabilire se l'attività di divisione sia di natura regolata oppure casuale. Al momento, il modello più accreditato è quello secondo il quale la divisione del DNA sia, al pari della stessa divisione del mitocondrio, di natura casuale. Per questa ragione, una cellula, può presentare mitocondri con un differente quantitativo di molecole circolari di mtDNA che derivano da un numero non simmetrico di divisioni.
Origine del DNA mitocondriale
La presenza di DNA nel mitocondrio rafforza la teoria endosimbiontica, secondo la quale i mitocondri sono il risultato di una antica simbiosi tra un batterio, e un precursore delle cellule eucariotiche. Il rapporto simbiotico, lontanissimo in una scala evolutiva, si è progressivamente affinato e ha permesso la piena accettazione del precursore batterico all'interno della cellula ospite: batterio e cellula, in quest'ottica, diventano una cellula eucariotica.
Patologie correlate
Alcune patologie possono interessare direttamente l'espressione del DNA mitocondriale. La Neuropatia ottica ereditaria di Leber, ad esempio, è una grave malattia degenerativa del nervo ottico che porta alla cecità totale nell'arco di pochissime settimane.
Genetica Mendeliana: Genotipo, fenotipo, linea pura, dominanza.
Struttura e funzione del cromosoma: Telomero, centromero, cromatina, cromosomi sessuali.
Struttura e funzione del gene: Gene costitutivo, geni associati, geni omologhi, geni paraloghi.
Ingegneria genetica: Mappatura (mappatura genetica, mappatura fisica), mappatura S1, libreria genomica, libreria di cDNA.
Cellula e organuli: Membrana cellulare, citoplasma, glicocalice, citoscheletro (microtubuli, filamenti intermedi, filamenti di actina), mitocondrio, ribosoma, nucleo (cromosoma, telomero e centromero). Apparato del Golgi. Organizzazione cellulare.
Riproduzione cellulare: Ciclo cellulare, controllo del ciclo cellulare, fattore di crescita. Mitosi e meiosi. Gametogenesi: ovogenesi e spermatogenesi.
Motilità cellulare: Movimento intracellulare (chinesine e dineine).
Traffico vescicolare: Reticolo endoplasmatico, trasporto vescicolare, endocitosi, esocitosi, pinocitosi, fagocitosi.
Omeostasi cellulare: Apoptosi.
Interazione cellulare: Integrine, desmosomi, gap junctions, plasmodesmi.
Comunicazione cellulare: Canale, carrier.
Trasporti di membrana: Trasporto del glucosio.
Morte cellulare: Necrosi e apoptosi.
Forum di discussione: Forum di Biologia Cellulare.
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