MITOKONDRI DNA
Joonis 17. Mitokondrite ja mitokondriaalse DNA esinemine rakus. (Autor: Katrin Kaldma.)
|
MITOKONDRID on membraaniga kaetud ümarad või piklikud eukarüootse raku organellid, mis paiknevad tsütoplasmas ja on osaliselt iseseisvad, sest neil on oma genoom (mtDNA) Joon.17.
Imetaja ja linnu mitokondri DNA kaheahelaline rõngasmolekul on ligikaudu 15-17 tuhat aluspaari pikk ja sellesse on koondunud palju geene (27) - 2 rRNA, 13 mRNA ja 22 tRNA geeni, lisaks üks pikem mittekodeeriv ala (D-loop), kus on mõlema ahela transkriptsiooni promootoralad (H-PROM, L-PROM) ja raske (H-)ahela replikatsiooni alguspunkt (ORI H). Kerge (L-)ahela replikatsiooni alguspunkt (ORI L) asub tRNA geeniklastris. Rekombineerumist esineb harva. |
MtDNA geneetiline kood erineb osaliselt tuuma DNA koodist. Näiteks AGA ja AGG, mis tuumagenoomis tähistavad aminohapet arginiin, on mitokondri genoomis stoppkoodoniks, millega valgusüntees (translatsioon) lõpeb ja tuumagenoomis stoppjärjestus UGA lubab mitokondris trüptofaani lisamist polüpeptiidile.
Enamusel loomadest, taimedest ja seentest pärandub mtDNA emaliini mööda. See tähendab, et mõlemast soost järglased kannavad alati oma ema (ja laiemalt esiemade) mitokondri DNAd. Seega mitokondri DNA järjestuse selgitamisel on võimalik ajas tagasi minna kuni päris esimese esiemani välja. Seda on Homo sapiensi puhul ka tehtud.
Erandlikku isaliini mtDNA pärandumist kohtab karpidel ja putukatel ning väga harva ka imetajatel.
Mitokondri DNA-l (nagu ka teistel markeritel) järjestuse andmetel on omad head ja vead.
Suureks plussiks on mtDNA suhteliselt suur kogus rakkudes ja lihtne amplifitseerimine, mis tuleneb rõngasmolekuli väiksusest, mitokondrite rohkusest paljudes kudedes ja mitokondri DNA suurest koopiaarvust mitokondrites.
Sageli, kui tuumaDNA on lagunenud ja tuumamarkerite amplifitseerimine ei õnnestu, saab mtDNAga hea tulemuse.
MtDNA järjestuse kasutamise miinuseks on tema asendustest küllastunud piirkonnad, kuid seda puudust on kerge kõrvaldada mitme piirkonna lülitamisega analüüsi või mitokondri genoomi täieliku järjestamisega.
Ühevanemalist pärandumist võib vaadelda, olenevalt küsimusepüstitamisest, nii plussi kui miinusena.
Lõpuni pole vaieldud vaidlust, kas käsitleda igat informatiivset muutust mtDNA järjestustes (kokku on neid üle 200) iseseisva lookusena või kõiki kokku ühena.
MtDNA on siiani olnud ja on ka edaspidi kõige paremaks evolutsioonilise molekulaarbioloogia ja fülogeograafia teemade markeriks. Aga näiteks ka liikidel, kel erinevad sugupooled käituvad sünnipaigatruuduse osas erinevalt, sobib sooga seotud marker emaslindude päritolu uurimiseks ka lühemal ajaperioodil väga hästi.
RFLP, mis on ka üks mtDNA marker on pikemalt lahti seletatud siin.
Nagu ka teiste markerite puhul, kui temaatika vähegi võimaldab, siis usaldusväärsemad tulemused saab mitmete eritüübiliste markerite kombineerumisest.
Enamusel loomadest, taimedest ja seentest pärandub mtDNA emaliini mööda. See tähendab, et mõlemast soost järglased kannavad alati oma ema (ja laiemalt esiemade) mitokondri DNAd. Seega mitokondri DNA järjestuse selgitamisel on võimalik ajas tagasi minna kuni päris esimese esiemani välja. Seda on Homo sapiensi puhul ka tehtud.
Erandlikku isaliini mtDNA pärandumist kohtab karpidel ja putukatel ning väga harva ka imetajatel.
Mitokondri DNA-l (nagu ka teistel markeritel) järjestuse andmetel on omad head ja vead.
Suureks plussiks on mtDNA suhteliselt suur kogus rakkudes ja lihtne amplifitseerimine, mis tuleneb rõngasmolekuli väiksusest, mitokondrite rohkusest paljudes kudedes ja mitokondri DNA suurest koopiaarvust mitokondrites.
Sageli, kui tuumaDNA on lagunenud ja tuumamarkerite amplifitseerimine ei õnnestu, saab mtDNAga hea tulemuse.
MtDNA järjestuse kasutamise miinuseks on tema asendustest küllastunud piirkonnad, kuid seda puudust on kerge kõrvaldada mitme piirkonna lülitamisega analüüsi või mitokondri genoomi täieliku järjestamisega.
Ühevanemalist pärandumist võib vaadelda, olenevalt küsimusepüstitamisest, nii plussi kui miinusena.
Lõpuni pole vaieldud vaidlust, kas käsitleda igat informatiivset muutust mtDNA järjestustes (kokku on neid üle 200) iseseisva lookusena või kõiki kokku ühena.
MtDNA on siiani olnud ja on ka edaspidi kõige paremaks evolutsioonilise molekulaarbioloogia ja fülogeograafia teemade markeriks. Aga näiteks ka liikidel, kel erinevad sugupooled käituvad sünnipaigatruuduse osas erinevalt, sobib sooga seotud marker emaslindude päritolu uurimiseks ka lühemal ajaperioodil väga hästi.
RFLP, mis on ka üks mtDNA marker on pikemalt lahti seletatud siin.
Nagu ka teiste markerite puhul, kui temaatika vähegi võimaldab, siis usaldusväärsemad tulemused saab mitmete eritüübiliste markerite kombineerumisest.