미토콘드리아 DNA: 그것이 무엇이며 그 특성과 기능은 무엇입니까
인간 게놈에 대해 이야기할 때, 우리는 일반적으로 각 이배체 인간 세포의 핵 내에 있는 23쌍의 염색체에 포함된 DNA 서열을 생각합니다. 우리가 완전히 틀린 것은 아닙니다. 우리를 하나의 종으로 그리고 개별 개체로 정의하는 것은 이 유전 정보이기 때문입니다.
그럼에도 불구하고 우리 몸 안에 있는 미생물의 유전자가 우리 자신의 DNA보다 300배나 더 많다는 사실을 아는 것은 매우 흥미롭습니다. 이 수치는 다음과 같이 말하는 것만으로도 정당화됩니다. 우리는 세포보다 100배 더 많은 미생물을 가지고 있습니다. 즉, 우리 몸 안에 살고 있는 약 1000억 개의 세균과 그에 대해.
박테리아 공생 외에도 우리 몸의 세포에는 전체적으로 "우리와 일치하지 않는" DNA의 작은 부분이 있습니다. 우리는 미토콘드리아 DNA에 대해 이야기하고 있습니다, 우리 게놈 외부의 유전 물질 이중 가닥. 미토콘드리아 DNA를 통한 이 매혹적인 여행에 우리와 함께 빠져보세요. 우리는 다음과 같은 유전적 선입견의 기초를 흔들 것이라고 확신합니다.
- 관련 기사: "미토콘드리아: 그것이 무엇인지, 특성 및 기능"
미토콘드리아 DNA: 외부 유전 구조
그런 이상한 현상에 직면하여 다루어야 할 많은 근거와 제한된 공간이 있기 때문에 우리는 문제에 직접 들어갑니다. 미토콘드리아 DNA는 다음과 같이 정의됩니다. 미토콘드리아에 존재하는 유전 물질, 즉 중요한 과정을 위해 세포에 에너지를 공급하는 소기관.
우리는 이 유전 정보가 미토콘드리아의 "염색체"라고 말할 수 있습니다. 인간 세포 안에 있지만 핵 밖에 있는 DNA, 이상한 개념이죠? 그럼에도 불구하고 이 구조는 인간의 염색체에 대해 이야기할 때 떠오르는 "X"와는 매우 다릅니다. 핵에 존재하는 유전적 조직보다 훨씬 단순하고 기본적인 DNA의 작고 원형인 이중가닥 앞에 셀.
식욕을 돋우기 위해 아래에 일련의 미토콘드리아와 핵 DNA 사이의 차이점은 둘 사이의 매우 명확한 거리를 원근감 있게 보여줍니다.:
- 미토콘드리아 게놈 내에는 인간 핵 염색체 DNA의 20,000-25,000개 유전자와 비교하여 37개의 유전자가 있습니다.
- 이것은 약 16,500개의 미토콘드리아 염기쌍으로 해석되는 반면, 인간 DNA는 약 32억 개의 염기쌍을 구성합니다.
- 미토콘드리아 DNA의 이 이중 원형 가닥은 소기관에 고유한 일련의 단백질을 암호화하는 반면 핵은 더 많은 기능을 가지고 있습니다.
보시다시피 우리는 물과 기름 같은 두 구조를 마주하고 있습니다. 이 병렬 처리에 따라 마지막 두 개는 여기에서 우리와 관련된 체인과 같은 유체라는 공통점만 있습니다. 그들은 가장 기본적인 구조만을 공유합니다: DNA를 구성하는 뉴클레오티드와 가장 기본적인 구조(이는 만능인).
미토콘드리아 DNA 구조
일단 우리가 미토콘드리아 DNA가 무엇인지 그리고 이것이 어떻게 다른지 살펴보았습니다. 인간, 이제 현미경을 사용하여 이 호기심 많은 부분을 해부할 때입니다. 구조.
우선, 우리는 미토콘드리아 게놈이 그것은 원형 방식으로 자체적으로 닫힌 DNA의 이중 가닥으로 구성됩니다. (뱀이 꼬리를 물고 있는 것처럼). 두 체인은 서로 다른 특성을 나타내기 때문에 특별한 이름과 취급을 받습니다.
예를 들어, H(Heavy) 사슬은 L(Light)보다 침강 계수가 더 높으며, 이것은 37개의 유전자 중 28개의 코딩 서열이 이 세그먼트에서 발견된다는 사실과 일치합니다. 합계. 우리는 또한 이 공간을 고급 유전학 수업으로 바꾸고 싶지 않기 때문에 가능한 가장 좋은 방법으로 이 DNA에 있는 서열의 기능을 요약합니다. 미토콘드리아의 유전 정보는 다음 화합물을 암호화합니다.
- 2 리보솜 RNA: 리보솜의 일부인 RNA 분자로 미토콘드리아 내에서도 찾을 수 있습니다.
- 22개의 전달 RNA: 미토콘드리아 내에서 단백질 합성에 필수적입니다.
- 산화적 인산화 시스템의 효소 복합체의 서로 다른 서브유닛을 암호화하는 13개의 구조 유전자.
보시다시피, 미토콘드리아는 내부에 리보솜이 들어 있어 어느 정도 자립하는 소기관이다., 따라서 자율적으로 단백질을 합성할 수 있습니다. 다시 말하지만, 인간 미토콘드리아에는 약 1,500개의 단백질이 포함되어 있고 그 중 13개만이 미토콘드리아 DNA 자체에 암호화되어 있기 때문에 "어느 정도"라는 용어를 강조합니다.
따라서 미토콘드리아에 있는 대부분의 단백질은 핵 DNA(염색체)에 암호화된 유전 정보에서 나옵니다. 이 경우 인간의), 세포질(세포 매체)의 리보솜에서 합성된 다음 소기관이 스스로 가져오기 때문입니다.
- 다음 항목에 관심이 있을 수 있습니다. "DNA와 RNA의 차이점"
가장 중요한 기능
미토콘드리아 DNA와 인간의 핵 DNA를 비교하고 그 구조를 검토한 후, 다음 논리적 중지는 구성을 넘어 이 구조를 정의하는 특성을 발견하는 것입니다. 화학. 그것을 위해 가십시오.
1. 다형성
미토콘드리아 내에는 이 DNA의 여러 복사본이 있는데, 이 유전 정보 사슬은 일반적으로 소기관 내의 단백질과 연결되어 "뉴클레오이드"라는 구조를 형성하기 때문입니다. 우리에게 아이디어를 제공하기 위해, 미토콘드리아당 최대 약 10개의 뉴클레오이드가 있으며, 이는 세포당 약 10,000개의 미토콘드리아 DNA 사본으로 해석됩니다..
2. 모계 상속
우리 몸 전체의 각 소기관에 존재하는 미토콘드리아 DNA가 전적으로 모계로부터 유전된다는 사실을 아는 것은 매우 흥미로운 일입니다. 이것은 난자에 들어갈 때, 정자는 부분적으로 분해되어 꼬리와 미토콘드리아를 잃습니다.. 이 사실을 알면 우리는 이 고립된 유전 정보가 생명체의 관계를 추론할 때 매우 유용하다는 것을 압니다.
3. 높은 환율
미토콘드리아 DNA는 호흡 기계와 매우 가깝기 때문에 "완전한 최전선"에 있습니다. 특정 상호 작용으로 DNA를 손상시킬 수 있는 화합물인 두려운 자유 라디칼을 발생시키는 세포 특정한. 따라서 이 매우 특별한 구조는 다양한 형태의 재조합을 포함한 다양한 복합 수리 기계 보유.
이러한 지속적인 변화와 변형으로 인해 미토콘드리아 DNA는 DNA보다 최대 10배 높은 돌연변이율을 보이는 것으로 추정된다. 물론 핵 DNA는 우리가 존재의 세계에서 보던 것보다 훨씬 빠른 진화 메커니즘입니다. 살아 있는.
미토콘드리아 DNA는 어디에서 왔습니까?
우리 세포에서 발견되는 "외계인" 유전 정보에 대한 이 여행을 마무리하기 위해, 우리는 이 DNA의 출현 이론이 적어도 호기심이 많다는 점을 강조할 수 있습니다.
여러 전문가들에 따르면 미토콘드리아(약 20억년 전)는 독립생활을 하는 호기성 세균이었다.. 어느 시점에서 혐기성 유핵 세포가 이 진정세균을 삼켜 세포질에 통합했습니다. 따라서 endocytosis라는 메커니즘을 기반으로 공생 관계가 설정됩니다.
분명히, 진화의 과정에서 이 초기 박테리아는 그 과정에서 많은 유전자를 잃을 것입니다. 오늘날 우리가 알고 있는 미토콘드리아가 되어 핵 DNA에 통합될 것입니다. 셀. 이 이론은 미토콘드리아 DNA가 원핵 미생물의 게놈과 다양한 특징을 공유하기 때문에 널리 지지를 받고 있습니다.
미토콘드리아 세포의 생화학 반응을 활성화하는 데 필요한 대부분의 화학 에너지를 생성하는 소기관입니다., 따라서 그것 없이는 오늘날 우리가 알고 있는 삶이 완전히 불가능할 것입니다. 이 마지막 메모에서 약간 형이상학적인 사실을 생각하면 매혹적입니다. 다른 미생물을 먹는 미생물이 현재 생명의 폭발을 촉발했을 수 있습니다. 종.
요약
처음에 약속한 대로 이 줄에서 게놈의 개념을 관점에 두었습니다. 생명의 기원과 우리를 이 지경에 이르게 할 수 있었던 것을 포함하여 인체 내부 진화.
그러나 이 지식의 용도는 단순히 추측에 그치는 것이 아닙니다. 미토콘드리아 DNA 친족 관계를 추론할 수 있습니다. 종의 보존 계획을 이행하려면 이 데이터를 아는 것이 필수적입니다. 또한, 이 DNA의 돌연변이와 관련된 다양한 미토콘드리아 질병이 있으므로 이를 아는 것이 첫 번째 단계입니다.
참고문헌:
- 미토콘드리아 DNA, 국립 게놈 연구소(NIH). 10월 16일 수집 https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/ADN-mitocondrial
- 앨버트, B., & 브레이, D. (2006). 세포생물학 입문. 팬 아메리칸 메디컬 에드.
- 국립유전체연구소(NIH) 미토콘드리아. 10월 16일 수집 https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Mitocondria#:~:text=Las%20mitocondrias%20son%20los%20org%C3%A1nulos, 아데노신%20%20삼인산%20(ATP).
- 몬토야, J., & 아타르디, G. (1986). 인간 미토콘드리아 DNA. 조사 및 과학, 118, 60-69.
- 세포 안의 세포: genotypia.com. 10월 16일 수집 https://genotipia.com/mitocondria/