Genoma mitocondriale

Nell’articolo introduttivo sulla struttura dei mitocondri abbiamo visto che tra le varie componenti (membrane, creste, matrice ecc..) i mitocondri presentano un proprio materiale genetico (il genoma mitocondriale indicato come mtDNA), infatti la composizione chimica dei mitocondri si caratterizza per la presenza, oltre che di proteine e lipidi, di acidi nucleici come il DNA; questo avviene perché secondo la teoria dell’endosimbione mitocondri e cloroplasti derivano da batteri, quindi come i batteri possiedono un genoma.

Genoma mitocondriale

Prima di parlare del genoma mitocondriale, ricordiamo che esiste una differenza tra genoma e genotipo; il termine genoma indica tutto il materiale genetico, quindi tutto il DNA. Il DNA mitocondriale, indicato con la sigla mtDNA, non è legato a proteine (come per esempio gli istoni) e si presenta come molecole circolari, che si localizzano nella matrice mitocondriale agganciate alla membrane interna nelle creste.

Il numero di molecole di mtDNA è differente a seconda della cellula; nelle cellule animali se ne trovano in media da 5 a 10, mentre può essere superiore nei lieviti. La lunghezza del mtDNa è variabile, a seconda del tipo di organismo, e può estendersi da 5 micrometri nei mammiferi fino ai 25 micrometri di alcune piante. Il numero di geni dell’mtDNA risulta piuttosto costante, infatti anche se il DNA mitocondriale può presentare delle differenti lunghezze, non abbiamo una variazione del contenuto dei geni ma delle regioni non codificanti (ricordiamo che i geni rappresentano le porzioni codificanti) di sequenze ripetute.

Importante

Riassumiamo le principali caratteristiche sul genoma mitocondriale:

  • Si localizza nella matrice
  • Ha un aspetto circolare
  • Il numero delle molecole è differente.
  • Il numero delle regioni codificanti (cioè i geni) è tendenzialmente costante
  • La lunghezza è variabile in relazione alle regioni non codificanti che possono essere più o meno numerose.
  • Non è in grado di fornire tutte le informazioni necessarie.

Ricordiamo che nonostante la presenza di un proprio genoma, i mitocondri non sono in grado di produrre autonomamente tutte le molecole da cui sono costituiti, addirittura la maggioranza di queste molecole organiche dipendono dalle informazioni genetiche e dell’apparato sintetico delle cellule di cui fanno parte.

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Pubblicato da TD MEDICINA

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