线粒体DNA(mtDNA)是双链环状分子,基因组的大小变化很大,动物细胞线粒体基因组较小,约~16.5kb,每个细胞中有几百个线粒体,每个线粒体有多个DNA拷贝,mtDNA通常与线粒体内膜结合在一起。人的线粒体基因没有发现内含子,但在酵母线粒体至少两个基因中发现有内含子,如细胞色素氧化酶复合物亚基Ⅰ蛋白基因中就有9个内含子。
中文名线粒体DNA
Mitochondrial DNA,mtDNA
双链环状
哺乳动物中一般在15kb~18kb之内
自我复制,转录,编码
37个基因
线粒体DNA
线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)
定义:线粒体中的遗传物质,线粒体能为细胞产生能量,是在细胞线粒体内发现的脱氧核糖核酸特殊形态。
线粒体DNA(mtDNA)呈双链环状,一个线粒体中可有1个或几个DNA分子。
mtDNA可自我复制,其复制也是以半保留方式进行的。用同位素标记证明,mtDNA复制的时间主要在细胞周期的S期和G2期。DNA先复制,随后线粒体分裂。其复制仍受细胞核的控制,复制所需要的DNA聚合酶是由核DNA编码,在细胞质核糖体上合成的。
mtDNA虽能合成蛋白质,但其种类十分有限。迄今已知,mtDNA编码的RNA和多肽有:线粒体核糖体中2中rRNA(12S及16S),22种tRNA,13种多肽(每种约含50个氨基酸残基)。组成线粒体各部分的蛋白质,绝大多数都是由核DNA编码并在细胞质核糖体上合成后再运送到线粒体各自的功能位点上。正因如此,线粒体的遗传系统仍然要依赖于细胞核的遗传系统,由此,线粒体是半自主性细胞器。
与核基因组相比,线粒体基因组有如下有趣的性质:
所有的基因都位于一个单一的环状DNA分子上。
遗传物质不为核膜所包被。
DNA不为蛋白质所压缩。
基因组没有包含那么多非编码区域(垃圾DNA或“内含子”)。
一些密码子与通用密码子不同。相反,与一些紫色非硫细菌相似。
一些碱基为两个不同基因的一部分:某碱基作为一个基因的末尾,同时作为下一个基因的开始。
线粒体DNA比DNA存活时间长得多,而且遗传自母亲,因此用来确认家庭关系十分理想。
“线粒体DNA”是只通过母系一脉传递的遗传基因,男性也能从母亲那里继承“线粒体DNA”,却无法将它遗传给自己的后代。也就是说,如果一个女性生下的全都是儿子,她的“线粒体DNA”遗传链将因此终止。英国牛津大学人类遗传学教授西基斯称,“线粒体DNA”一般很难发生改变,平均要过2万年“线粒体DNA”才会发生微小的变异。他说:“大多数现代欧洲人的‘线粒体DNA’可分为7种类型,就仿佛血型一样。我们相信,每个‘线粒体DNA’相同的人都是数万年前同一个女人的后代。”
西基斯教授称:“在同一时代生活着大量的原始女性。然而她们要么没有长到成年,要么没有生下孩子,要么生下的全是男孩,但这7个女人不仅活了足够长时间,并且每人至少生了两个女儿,开始了‘线粒体DNA’的遗传链,并且一直延续到了今天。”
英国牛津大学人类遗传学家通过10多年的DNA研究发现,现代欧洲人其实大多数都是远亲,97%的欧洲人都是繁衍自1万年前到4.5万年前的7个不同女性,这7名原始女人被称做是欧洲的“宗族母亲”。7名原始女人通过“线粒体DNA”和现代欧洲人联系到了一起。
参考资料1.线粒体遗传[细胞生物学]·医学教育网