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線粒體DNA
(線粒體中的遺傳物質)
鎖定
- 中文名
- 線粒體DNA
- 外文名
- Mitochondrial DNA,mtDNA
- 形 狀
- 雙鏈環狀
- 大 小
- 哺乳動物中一般在15kb~18kb之內
- 功 能
- 自我複製,轉錄,編碼
- 含有基因數量
- 37個基因
線粒體DNA組成結構
研究人員發明了轉換卵細胞基因材料的方法,用擁有健康線粒體的卵細胞取代攜帶錯誤線粒體DNA的卵細胞。結果是,胚胎會攜帶來自母親和父親的核DNA,以及卵細胞捐獻者的線粒體DNA。
mtDNA雖能合成蛋白質,但其種類十分有限。迄今已知,mtDNA編碼的RNA和多肽有:線粒體核糖體中2種rRNA(12S及16S),22種tRNA,13種多肽(每種約含50個氨基酸殘基)。組成線粒體各部分的蛋白質,絕大多數都是由核DNA編碼並在細胞質核糖體上合成後再運送到線粒體各自的功能位點上。正因如此,線粒體的遺傳系統仍然要依賴於細胞核的遺傳系統,由此,線粒體是半自主性細胞器。
線粒體基因組:線粒體基因組是裸露的DNA雙鏈分子,主要呈環狀但也有線性的分子。各個物種的線粒體基因組大小不一。一般動物細胞中的線粒體基因組較小,為10~39kb;酵母為8~80kb;都是環狀。四膜蟲屬和草履蟲等原生動物為50kb,為線性分子。植物的線粒體基因組比動物的大許多,但也複雜的多,大小可以從200~2500kb,如在葫蘆科中西瓜是330kb,香瓜是2500kb,相差達7倍!
[1]
線粒體DNA主要功能
線粒體DNA複製
mtDNA可自我複製,其複製也是以半保留方式進行的。用同位素標記證明,mtDNA複製的時間主要在細胞週期的S期和G2期。DNA先複製,隨後線粒體分裂。其複製仍受細胞核的控制,複製所需要的DNA聚合酶是由核DNA編碼,在細胞質核糖體上合成的。
線粒體DNA遺傳
人身體所有細胞(除紅細胞)裏面都有線粒體,但只有女性的線粒體基因能隨其卵子遺傳給後代。mtDNA是Mitochondrial DNA(線粒體DNA)的縮寫,是承載線粒體遺傳密碼的物質。男人線粒體只伴隨此男人生活一生,然後終結,不能遺傳給後代。mtDNA表現為母系遺傳。mtDNA結構類型是反映母系脈絡的重要指標。通過檢測現代人mtDNA,能弄清各民族、各地人的母系血緣關係。通過檢測古屍線粒體,可弄清歷史上各個民族間的母系血緣關係、歷史故事、遷徙路線、歷史名人的民族、身份。
母親給兒女貢獻了50%的遺傳基因,對兒女遺傳特性有着和父親一樣的影響力。“線粒體DNA”是隻通過母系一脈傳遞的遺傳基因,男性也能從母親那裏繼承“線粒體DNA”,卻無法將它遺傳給自己的後代。
線粒體DNA基本性質
與核基因組相比,線粒體基因組有如下性質:
遺傳物質不為核膜所包被。
DNA不為蛋白質所壓縮。
基因組沒有包含那麼多非編碼區域(調控區域或“內含子”)。
一些鹼基為兩個不同基因的一部分(重疊基因):某鹼基作為一個基因的末尾,同時作為下一個基因的開始。
線粒體DNA比DNA存活時間長得多,而且遺傳自母親,因此用來確認家庭關係十分理想。