Fiskmitokondriell DNA (med diagram)

I denne artikkelen drøfter vi om emnet og strukturen av fisk mitokondriell DNA.

Emne-Matter av Fish Mitochondrial DNA:

I eukaryoter er DNA tilstede i kromosomene (inne i kjernen), og i tillegg til kromosom er DNA også tilstede i to organeller, mitokondrier (dyr og planter) og kloroplaster (i grønne planter). Disse organeller er essensielle komponenter i cytoplasma til eukaryotiske celler.

Det mitokondriale DNA er også organisert i et kromosom, som er sirkulært i form og er nært identisk med bakteriens kromosom. Hos mennesker er sykdommen kjent som myoklonisk epilepsi og røde røde fibre (MERRF) på grunn av arv av mitokondriamutasjoner i heteroplasmatisk individ.

En person hvis organeller har mer enn en allel betegnes som heteroplasmatisk. I denne sykdommen er cellen ikke i stand til å produsere tilstrekkelig mengde ATP, derfor er celledød forårsaket av mangel på energi.

Mitokondriene av dyre- og planteceller er energigjenerende organeller mens kloroplaster er fotosyntetiske organeller og forekommer bare i planter. En unik egenskap som skiller mitokondrier og kloroplaster fra andre organeller er at de inneholder sine egne genomer.

DNA som er tilstede i organeller er ofte kjent som ekstra kromosomale gener og er eksemplene på ekstra kjernefysisk arv. Det er tre typer ekstra kjernefysisk arv: maternal effekt, gener bosatt i cytoplasmatiske organeller (maternal arv) og smittsom arv. Arvene til mitokondrions genom / gener oppfører seg positivt på ikke-mendelisk måte.

Mitokondrier er pølseformet struktur i levende celle. De er omgitt av to membraner. Den indre membranen danner langstrakte sekker kalt cristae som strekker seg inn i det indre av mitokondrionen (figur 39.1). Innsidene til den indre membranen og utsiden av ytre membranen er dekket av små partikler.

De indre membranpartiklene består av base, stengel og hod mens partiklene i den ytre membran er blottet for base og stengel. I cristae brytes sukker og fosfater ned i CO ₂ og vann i serie av kjemiske reaksjoner kjent som oksidativ fosforylering.

Funksjonen av mitokondrion er å produsere høy energi ATP. Det gjør dette ved komplisert prosedyre, hvor elektroner blir sendt langs fra den ytre membran til de indre membranpartiklene og gjennom en serie av fire komplekser. DPNH overleverer elektronene til Complex I. Succinat overfører elektroner til Complex II.

I begge tilfeller passerer elektronene fra partiklens base inn i stammen hvor de deretter overleveres til kompleks III. Deretter går elektronene videre til kompleks IV i partikkans hode (figur 39.2, 39.3). Til syvende og sist, som er typisk for luftveiene, er to elektroner akseptert og transporteres av et oksygenmolekyl.

Produksjonen av ATP utføres av store enzymkomplekser innebygd i den mitokondrie indre membran. Noen av komponentene i disse kompleksene bestemmes av gener i mitokondriegenomet, andre, av gener i kjernen. Montering av disse kompleksene krever et nært samspill mellom disse to genomene.

Mutasjonene av mitokondrielle og kloroplastgenene viser maternale effekter som er forskjellig fra atomarven. Disse cytoplasmorganeller er vanligvis arvet med eggcytoplasma fra mors mor. Dette er kjent som mors arv.

Gener i cytoplasmorganellen er mye studert i dag for å bestemme hvordan de virker og hvordan de samhandler med atomgenene. De er nyttige verktøy i studiet av evolusjon. Fisk mitokondriske DNA har blitt omfattende brukt i fylogenetiske studier.

Struktur av mitokondrielt DNA eller mitokondrielt kromosom:

I motsetning til atomgenomet er mitokondriegenomet (genetene) av dyr svært effektive. Mt DNA har gener, og disse mitokondrie-gener har ikke introner, så det er ikke søppel-DNA, og det er ikke behov for spleising av intron før koding av protein.

Det er en annen forskjell fra det nukleære genomet at det ikke er repeterende sekvenser i mitokondrialt genomet; Kontrollområdet varierer ofte i lengde på grunn av tandem-gjentakelser. Unntak fra denne regelen er kamskjell, hvor mange arter utviser flere store opptil 1, 4 kb gjentatte sekvenser i mt DNA-genomet som følgelig kan strekke seg til over 30 kb i lengde.

Fisk mitokondriegenomet, som et annet dyr mitokondriegenom, er nesten alltid organisert i et enkelt sirkulært kromosom, som ligner på kromosomet som finnes i bakterier (figur 39.4). Restriksjonskortet og genorganisasjonen av Protopterus dolloi av mitokondrialt genom er kjent.

Den består av 13 gener kodende for proteiner. To gener er for koding for de små 12S og largerl6S rRNA (ribosomal RNA), 22 gener er for koding av overførings-RNA-molekyler (tRNA) og en ikke-kodende seksjon av DNA som virker som initieringssted for mt DNA-replikasjon og RNA transkripsjon. Dette er kjent som kontrollregionen.

Størrelsen på mitokondriell kromosom varierer fra art til art, men er konstant innen arter. Signifikant genetisk differensiering av seks forskjellige halotyper har blitt funnet i mitokondriell DNA blant atlantisk laks (Salmo salar L) i Danmark og syv andre europeiske laksepopulasjoner ved amplifikasjonsanalyse ved hjelp av RPLF ved anvendelse av fire restriksjonsendonukleaser assay.

Fisk mitokondriske DNA har blitt omfattende brukt i fylogenetiske studier.

Mitokondrielle genomene inneholder bare et lite antall gener, men de fleste celler inneholder mange mitokondrier, slik at mitokondrielt DNA kan omfatte en betydelig del av det totale DNA i en celle. Mutasjonshastigheten i dyret mtDNA er høyere enn i det nukleære DNA (ca. 5 til 10 ganger høyere).

Dette betyr at utviklingen er større i mtDNA enn i det nukleære DNA, og denne funksjonen er viktig for oss når vi ser etter genetiske markører som vil gjenspeile endringer i nyere tid.