Μιτοχονδριακό DNA

γενικότητα

Το μιτοχονδριακό DNA ή mtDNA είναι το δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ που βρίσκεται μέσα στα μιτοχόνδρια, δηλαδή τα οργανίδια των ευκαρυωτικών κυττάρων που είναι υπεύθυνα για την πολύ σημαντική κυτταρική διαδικασία οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ έχει κάποιες ομοιότητες με το πυρηνικό DNA, όπως ο διπλός κλώνος των νουκλεοτιδίων, η σύνθεση όσον αφορά τις αζωτούχες βάσεις, η παρουσία γονιδίων κλπ.

Ωστόσο, έχει επίσης ορισμένες ιδιαιτερότητες, τόσο διαρθρωτικές όσο και λειτουργικές, που την καθιστούν μοναδική στο είδος της. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν: την κυκλικότητα του διπλού κλώνου των νουκλεοτιδίων, την περιεκτικότητα των γονιδίων (που είναι μόνο 37 στοιχεία) και την σχεδόν ολική απουσία μη κωδικοποιητικών αλληλουχιών νουκλεοτιδίων.

Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο στην κυτταρική επιβίωση: παράγει τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για την πραγματοποίηση της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

Τι είναι το μιτοχονδριακό ϋΝΑ;

Το μιτοχονδριακό DNA, ή το mtDNA, είναι το DNA που βρίσκεται μέσα στα μιτοχόνδρια .

Τα μιτοχόνδρια είναι εκείνα τα μεγάλα κυτταρικά οργανίδια, χαρακτηριστικά των ευκαρυωτικών οργανισμών, τα οποία μετατρέπουν τη χημική ενέργεια που περιέχεται στα τρόφιμα σε ΑΤΡ, η οποία είναι μια μορφή ενέργειας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα κύτταρα.

ΥΠΕΝΘΥΜΙΖΕΙ ΣΤΗ ΔΙΑΡΘΡΩΣΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΩΝ

Από σωληνοειδή, νηματοειδή ή κοκκώδη μορφή, τα μιτοχόνδρια παραμένουν στο κυτταρόπλασμα, καταλαμβάνοντας σχεδόν το 25% του όγκου του τελευταίου.

Έχουν δύο μεμβράνες διπλής φωσφολιπίδης, μία άλλη εξωτερική και μία εσωτερική.

Η εξωτερική μεμβράνη, η οποία είναι γνωστή ως η εξωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, αντιπροσωπεύει την περίμετρο κάθε μιτοχόνδριου και έχει μεταφορικές πρωτεΐνες (πορώδες και όχι μόνο), οι οποίες την καθιστούν διαπερατή σε μόρια μεγέθους ίσου ή μικρότερου των 5.000 dalton.

Η εσωτερική μεμβράνη, που είναι γνωστή ως η εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη, περιέχει όλα τα ενζυματικά συστατικά (ή ένζυμα) και συστατικά συνενζύμου που είναι απαραίτητα για τη σύνθεση της ATP και οριοθετεί έναν κεντρικό χώρο, που ονομάζεται μήτρα .

Σε αντίθεση με την εξωτερική μεμβράνη, η εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη έχει πολυάριθμες επιπλοκές - τις λεγόμενες κορυφογραμμές - που αυξάνουν τη συνολική της επιφάνεια.

Μεταξύ των δύο μεμβρανών μιτοχονδρίων, υπάρχει ένας χώρος περίπου 60-80 Angstroms (A). Αυτός ο χώρος ονομάζεται διαμεμβρανικός χώρος . Ο διαμεμβρανικός χώρος έχει σύνθεση πολύ παρόμοια με εκείνη του κυτταροπλάσματος.

Η σύνθεση του ΑΤΡ, που λειτουργεί με τα μιτοχόνδρια, είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία, την οποία οι βιολόγοι ταυτίζονται με τον όρο οξειδωτική φωσφορυλίωση .

ΑΚΡΙΒΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΗ DNA ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΟΣΟΤΗΤΑ

Σχήμα: ανθρώπινα μιτοχόνδρια.

Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ βρίσκεται στη μήτρα μιτοχονδρίων, δηλ. Στον χώρο που οριοθετείται από την εσωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη.

Με βάση αξιόπιστες επιστημονικές μελέτες, κάθε μιτοχόνδριο μπορεί να περιέχει από 2 έως 12 αντίγραφα μιτοχονδριακού DNA.

Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι στο ανθρώπινο σώμα, μερικά κύτταρα μπορούν να περιέχουν αρκετές χιλιάδες μιτοχόνδρια μέσα σε αυτά, ο συνολικός αριθμός αντιγράφων μιτοχονδριακού DNA σε ένα ανθρώπινο κύτταρο μπορεί να φθάσει ακόμη και σε 20.000 μονάδες.

Σημείωση: ο αριθμός των μιτοχονδρίων σε ανθρώπινα κύτταρα ποικίλει ανάλογα με τον τύπο κυττάρου. Για παράδειγμα, τα ηπατοκύτταρα (δηλαδή τα κύτταρα του ήπατος) μπορεί να περιέχουν μεταξύ 1.000 και 2.000 μιτοχονδρίων το καθένα, ενώ τα ερυθροκύτταρα (δηλαδή τα ερυθρά αιμοσφαίρια) είναι εντελώς απαλλαγμένα από αυτά.

δομή

Η γενική δομή ενός μορίου μιτοχονδριακού ϋΝΑ μοιάζει με τη γενική δομή του πυρηνικού DNA, δηλαδή τη γενετική κληρονομιά που υπάρχει στον πυρήνα των ευκαρυωτικών κυττάρων.

Στην πραγματικότητα, όπως και στο πυρηνικό DNA:

  • Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ είναι ένα βιοπολυμερές, αποτελούμενο από δύο μακριές αλυσίδες νουκλεοτιδίων . Τα νουκλεοτίδια είναι οργανικά μόρια, που προκύπτουν από την ένωση τριών στοιχείων: ένα σάκχαρο με 5 άτομα άνθρακα (στην περίπτωση του DNA, δεοξυριβόζη ), μια αζωτούχο βάση και μια φωσφορική ομάδα .
  • Κάθε νουκλεοτίδιο του μιτοχονδριακού ϋΝΑ συνδέεται με το επόμενο νουκλεοτίδιο του ίδιου νήματος, μέσω ενός δεσμού φωσφοδιεστέρα μεταξύ του άνθρακα 3 της δεοξυριβόζης του και της αμέσως επόμενης ομάδας φωσφορικών νουκλεοτιδίων.
  • Οι δύο κλώνοι του μιτοχονδριακού ϋΝΑ έχουν αντίθετο προσανατολισμό, με το κεφάλι του να αλληλεπιδρά με το τέλος του άλλου και το αντίστροφο. Αυτή η συγκεκριμένη διάταξη είναι γνωστή ως αντιπαράλληλη διάταξηαντιπαράλληλος προσανατολισμός ).
  • Τα δύο νημάτια του μιτοχονδριακού ϋΝΑ αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, μέσω των αζωτούχων βάσεων .

    Συγκεκριμένα, κάθε αζωτούχος βάση κάθε νηματίου δημιουργεί δεσμούς υδρογόνου με μία και μόνο μία αζωτούχο βάση, που υπάρχει στο άλλο νήμα.

    Αυτός ο τύπος αλληλεπίδρασης ονομάζεται "σύζευξη μεταξύ αζωτούχων βάσεων" ή "ζεύγους αζωτούχων βάσεων".

  • Οι αζωτούχες βάσεις του μιτοχονδριακού DNA είναι αδενίνη, θυμίνη, κυτοσίνη και γουανίνη .

    Η σύζευξη με την οποία δημιουργούν αυτές οι αζωτούχες βάσεις δεν είναι τυχαία αλλά ιδιαίτερα εξειδικευμένη: η αδενίνη αλληλεπιδρά μόνο με θυμίνη, ενώ η κυτοσίνη μόνο με γουανίνη.

  • Το μιτοχονδριακό DNA φιλοξενεί γονίδια (ή αλληλουχίες γονιδίων). Τα γονίδια είναι αλληλουχίες περισσότερο ή λιγότερο μακρών νουκλεοτιδίων, με σαφώς καθορισμένη βιολογική έννοια. Στις περισσότερες περιπτώσεις, δημιουργούν πρωτεΐνες.

ΔΙΑΡΘΡΩΤΙΚΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟΥ DNA

Πέρα από τις προαναφερθείσες αναλογίες, το ανθρώπινο μιτοχονδριακό DNA έχει ορισμένες δομικές ιδιαιτερότητες που το διακρίνουν σημαντικά από το ανθρώπινο πυρηνικό DNA.

Πρώτον, είναι ένα κυκλικό μόριο, ενώ το πυρηνικό DNA είναι ένα γραμμικό μόριο.

Έτσι, έχει 16.569 ζεύγη αζωτούχων βάσεων, ενώ το πυρηνικό DNA έχει την ομορφιά των 3.3 δισεκατομμυρίων.

Περιέχει 37 γονίδια, ενώ το πυρηνικό DNA φαίνεται να περιέχει μεταξύ 20.000 και 25.000.

Δεν είναι οργανωμένο σε χρωμοσώματα, ενώ το πυρηνικό DNA χωρίζεται σε 23 χρωμοσώματα και μορφές, με κάποιες συγκεκριμένες πρωτεΐνες, μια ουσία που ονομάζεται χρωματίνη.

Τέλος, περιλαμβάνει μια σειρά νουκλεοτιδίων που συμμετέχουν ταυτόχρονα σε δύο γονίδια, ενώ το πυρηνικό DNA έχει γονίδια των οποίων οι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων είναι καλά καθορισμένες και διακριτές μεταξύ τους.

καταγωγή

Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ είναι πολύ πιθανό να έχει βακτηριακή προέλευση .

Πράγματι, βάσει πολυάριθμων ανεξάρτητων μελετών, οι μοριακοί βιολόγοι πιστεύουν ότι η κυτταρική παρουσία μιτοχονδριακού ϋΝΑ είναι το αποτέλεσμα της ενσωμάτωσης, από τα προγονικά ευκαρυωτικά κύτταρα, ανεξάρτητων βακτηριακών οργανισμών, πολύ παρόμοιων με τα μιτοχόνδρια.

Αυτή η περίεργη ανακάλυψη έχει εν μέρει καταπλήξει την επιστημονική κοινότητα, καθώς το DNA που υπάρχει στα βακτήρια είναι γενικά ένα νήμα κυκλικών νουκλεοτιδίων, όπως το μιτοχονδριακό ϋΝΑ.

Η θεωρία ότι τα μιτοχόνδρια και το μιτοχονδριακό ϋΝΑ θα είχαν βακτηριακή προέλευση ονομάζεται « ενδοσυμμωτική θεωρία », από τη λέξη « ενδοσμπιμίωση ». Εν συντομία, στον τομέα της βιολογίας, ο όρος "ενδοσυμβίωση" υποδεικνύει μια συνεργασία μεταξύ δύο οργανισμών, η οποία περιλαμβάνει την ενσωμάτωση του ενός εντός του άλλου, προκειμένου να αποκτήσει ένα συγκεκριμένο πλεονέκτημα.

περιέργεια

Σύμφωνα με αξιόπιστες επιστημονικές μελέτες, κατά τη διάρκεια της εξέλιξης πολλά βακτηριακά γονίδια, που υπάρχουν στο μελλοντικό μιτοχονδριακό ϋΝΑ, θα άλλαζαν θέση, κινούμενα σε πυρηνικό DNA.

Με άλλα λόγια, στην αρχή της ενδοσυμμυρίωσης, μερικά γονίδια που βρίσκονται τώρα στο πυρηνικό DNA κατοικούνταν στο DNA αυτών των βακτηριακών οργανισμών, τα οποία στη συνέχεια θα γίνονταν μιτοχόνδρια.

Η θεωρία ότι ορισμένα γονίδια προέρχονται από το μιτοχονδριακό ϋΝΑ, σε ορισμένα είδη και από το πυρηνικό DNA, σε άλλα, επιβεβαιώνει τη θεωρία της μετατόπισης γονιδίων μεταξύ του μιτοχονδριακού DNA και του πυρηνικού DNA.

λειτουργία

Το μιτοχονδριακό DNA παράγει ένζυμα (δηλαδή πρωτεΐνες), απαραίτητα για την σωστή υλοποίηση της ευαίσθητης διαδικασίας οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

Οι οδηγίες για τη σύνθεση αυτών των ενζύμων βρίσκονται στα 37 γονίδια που αποτελούν το γονιδίωμα του μιτοχονδριακού DNA.

ΤΙ ΤΟ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΟΥ ΤΩΝ ΜΗΤΟΧΩΝΔΙΑΚΩΝ ΟΝΑ: ΟΙ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ

Τα 37 γονίδια του μιτοχονδριακού ϋΝΑ κωδικοποιούν: πρωτεΐνες, tRNA και rRNA.

Συγκεκριμένα:

  • 13 κωδικοποιεί 13 πρωτεΐνες υπεύθυνες για την διεξαγωγή οξειδωτικής φωσφορυλίωσης
  • 22 κωδικοποιούν 22 μόρια του tRNA
  • 2 κωδικοποιούν 2 μόρια rRNA

Τα μόρια tRNA και rRNA είναι θεμελιώδη για τη σύνθεση των παραπάνω 13 πρωτεϊνών, καθώς αποτελούν το μηχάνημα που ρυθμίζει την παραγωγή τους.

Έτσι, με άλλα λόγια, το μιτοχονδριακό ϋΝΑ έχει την πληροφορία να παράγει ένα ορισμένο σύνολο πρωτεϊνών και τα εργαλεία που είναι απαραίτητα για τη σύνθεση του τελευταίου.

Τι είναι το RNA, tRNA και rRNA;

Το RNA ή το ριβονουκλεϊνικό οξύ είναι το νουκλεϊνικό οξύ που παίζει βασικό ρόλο στη δημιουργία πρωτεϊνών ξεκινώντας από το DNA.

Γενικά μονόκλωνο, το RNA μπορεί να υπάρχει σε διάφορες μορφές (ή τύπους), ανάλογα με την ειδική λειτουργία στην οποία είναι αναπληρωτής.

TRNA και rRNA είναι δύο από αυτές τις πιθανές μορφές.

Το TRNA χρησιμοποιείται για την προσθήκη αμινοξέων κατά τη διαδικασία δημιουργίας πρωτεϊνών. Τα αμινοξέα είναι οι μοριακές μονάδες που συνθέτουν τις πρωτεΐνες.

Το rRNA σχηματίζει τα ριβοσώματα, δηλαδή τις κυτταρικές δομές στις οποίες βασίζεται η σύνθεση πρωτεϊνών.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το RNA και τις λειτουργίες του, οι αναγνώστες μπορούν να κάνουν κλικ εδώ.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΕΣ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟΥ DNA

Από λειτουργική άποψη, το μιτοχονδριακό ϋΝΑ έχει κάποια ιδιόμορφα χαρακτηριστικά που ξεχωρίζουν σαφώς από το πυρηνικό DNA.

Ακολουθούν αυτά τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά:

  • Το μιτοχονδριακό DNA είναι ημι-ανεξάρτητο υπό την έννοια ότι χρειάζεται την παρέμβαση μερικών πρωτεϊνών που συντίθενται από πυρηνικό DNA.

    Αντιθέτως, το πυρηνικό DNA είναι εντελώς αυτόνομο και παράγει ό, τι χρειάζεται για να εκτελέσει σωστά τα καθήκοντά του.

  • Το μιτοχονδριακό DNA έχει γενετικό κώδικα ελαφρώς διαφορετικό από αυτόν του πυρηνικού DNA . Αυτό οδηγεί σε μια σειρά διαφορών στην πραγματοποίηση των πρωτεϊνών: εάν μια ορισμένη αλληλουχία νουκλεοτιδίων στο πυρηνικό DNA οδηγεί στη δημιουργία μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης, η ίδια αλληλουχία στο μιτοχονδριακό ϋΝΑ οδηγεί στον σχηματισμό μιας ελαφρώς διαφορετικής πρωτεΐνης.
  • Το μιτοχονδριακό ϋΝΑ έχει πολύ λίγες μη κωδικοποιητικές νουκλεοτιδικές αλληλουχίες, δηλαδή, που δεν παράγουν οποιαδήποτε πρωτεΐνη, tRNA ή rRNA. Σε ποσοστά, μόνο το 3% του μιτοχονδριακού DNA δεν είναι κωδικοποιητικό.

    Αντιθέτως, το πυρηνικό DNA κωδικοποιεί μόνο το 7%, έτσι περιέχει μεγάλο αριθμό μη κωδικοποιημένων αλληλουχιών νουκλεοτιδίων (93%).

Πίνακας: περίληψη των διαφορών μεταξύ ανθρώπινου μιτοχονδριακού DNA και ανθρώπινου πυρηνικού DNA.

Μιτοχονδριακό DNA

Πυρηνικό DNA

  • Είναι κυκλικό
  • Είναι γραμμικό
  • Έχει συνολικά 16.569 ζεύγη βάσεων αζώτου
  • Έχει συνολικά 3, 3 δισ. Ζεύγη αζωτούχων βάσεων
  • Περιέχει συνολικά 37 γονίδια
  • Περιέχει μεταξύ 20.000 και 25.000 γονιδίων
  • Για να λειτουργήσει σωστά, χρειάζεται την υποστήριξη ορισμένων γονιδιακών προϊόντων, που προέρχονται από το πυρηνικό DNA
  • Είναι αυτόνομο και παράγει όλα όσα χρειάζεται για να εκτελέσει σωστά τις λειτουργίες του
  • Μπορεί να υπάρχει σε αρκετά αντίγραφα σε κάθε μεμονωμένο μιτοχόνδριο
  • Είναι μοναδικό, δηλαδή είναι μόνο σε ένα αντίγραφο και βρίσκεται στον πυρήνα
  • Το 97% της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων της οποίας αποτελείται είναι η κωδικοποίηση
  • Μόνο το 7% της ακολουθίας νουκλεοτιδίων που το συνθέτουν είναι κωδικοποίηση
  • Δεν είναι οργανωμένο σε χρωμοσώματα
  • Είναι χωρισμένο σε 23 χρωμοσώματα
  • Χρησιμοποιήστε έναν γενετικό κώδικα λίγο διαφορετικό από τον "παραδοσιακό"
  • Χρησιμοποιήστε τον "παραδοσιακό" γενετικό κώδικα
  • Η κληρονομιά της είναι μητρική
  • Η κληρονομιά της είναι μισή μητρική και μισή πατρική
  • Μερικά από τα νουκλεοτίδια του συμμετέχουν ταυτόχρονα σε δύο γονίδια
  • Οι νουκλεοτιδικές αλληλουχίες που συνθέτουν τα γονίδια διακρίνονται καλά μεταξύ τους

κληρονομία

Η κληρονομιά του μιτοχονδριακού DNA είναι αυστηρά μητρική .

Αυτό σημαίνει ότι, σε μερικούς γονείς, είναι η γυναίκα που μεταδίδει μιτοχονδριακό DNA στους απογόνους (δηλαδή τα παιδιά).

Σε έναν εντελώς αντίθετο τρόπο με τα παραπάνω, η κληρονομιά του πυρηνικού DNA είναι, κατά το ήμισυ, η μητρική και η μισή πατρική. Με άλλα λόγια, και οι δύο γονείς συμβάλλουν εξίσου στη μετάδοση του πυρηνικού DNA στους απογόνους.

Σημείωση: Η μητρική κληρονομιά του μιτοχονδριακού DNA περιλαμβάνει επίσης τη μιτοχονδριακή δομή. Έτσι, τα μιτοχόνδρια που υπάρχουν σε ένα άτομο είναι σε ένα μητρικό μούχλα.

Σχετικές παθολογίες

Προϋπόθεση: μια γενετική μετάλλαξη είναι μια μόνιμη αλλαγή στην αλληλουχία των νουκλεοτιδίων, τα οποία αποτελούν ένα πυρηνικό ή μιτοχονδριακό γονίδιο ϋΝΑ.

Γενικά, η παρουσία γενετικής μετάλλαξης οδηγεί σε αλλοίωση ή απώλεια της φυσιολογικής λειτουργίας του εμπλεκόμενου γονιδίου.

Η παρουσία μεταλλάξεων στο επίπεδο των γονιδίων μιτοχονδριακού DNA μπορεί να καθορίσει ένα ευρύ φάσμα ασθενειών, συμπεριλαμβανομένων:

  • Η κληρονομική οπτική νευροπάθεια του Leber
  • Σύνδρομο Kearns-Sayre
  • Σύνδρομο Leigh
  • Ανεπάρκεια οξειδάσης του κυτοχρώματος C.
  • Προοδευτική εξωτερική οφθαλμοπληγία
  • Σύνδρομο Pearson
  • Μιτοχονδριακή εγκεφαλομυοπάθεια με γαλακτική οξέωση και επεισόδια τύπου εγκεφαλικού επεισοδίου (σύνδρομο MELAS)
  • Διαβήτης με κώφωση της μητρικής μετάδοσης
  • Μυοκλονική επιληψία με ακανόνιστες κόκκινες ίνες

Όσον αφορά τις παθολογικές καταστάσεις που συνδέονται με μία ή περισσότερες μεταλλάξεις μιτοχονδριακού DNA, πρέπει να προσδιοριστούν δύο πτυχές.

Πρώτον, η σοβαρότητα της νοσηρής κατάστασης εξαρτάται από την ποσοτική σχέση μεταξύ του μεταλλαγμένου μιτοχονδριακού DNA και του υγιούς, κανονικού μιτοχονδριακού DNA. Εάν ο αριθμός του μεταλλαγμένου μιτοχονδριακού DNA είναι πολύ υψηλότερος από αυτόν του υγιούς DNA, η προκύπτουσα κατάσταση θα είναι πιο σοβαρή.

Δεύτερον, οι μεταλλάξεις στο μιτοχονδριακό DNA επηρεάζουν μόνο ορισμένους ιστούς στο σώμα, ιδιαίτερα εκείνους που απαιτούν μεγάλες ποσότητες ΑΤΡ που προκύπτουν από τη διαδικασία οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Αυτό είναι απολύτως κατανοητό: τα κύτταρα που έχουν τη μεγαλύτερη ανάγκη για τη λειτουργία στην οποία κανονικά εκτελείται το μιτοχονδριακό ϋΝΑ επηρεάζονται περισσότερο από ένα δυσλειτουργικό μιτοχονδριακό ϋΝΑ.

ΗΜΕΡΗΤΙΚΗ ΟΠΤΙΚΗ ΝΕΥΡΟΠΑΘΕΙΑ ΤΟΥ ΛΕΒΕΡ

Η κληρονομική οπτική νευροπάθεια του Leber αναδύεται λόγω της μετάλλαξης έως και τεσσάρων γονιδίων μιτοχονδριακού ϋΝΑ. Αυτά τα γονίδια περιέχουν τις πληροφορίες που οδηγούν στη σύνθεση του λεγόμενου συμπλόκου Ι (ή αναγωγάσης οξειδίου NADH), ένα από τα διάφορα ένζυμα που εμπλέκονται στη διαδικασία οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

Οι εκδηλώσεις της παθολογίας συνίστανται σε προοδευτικό εκφυλισμό του οπτικού νεύρου και σταδιακή απώλεια της όρασης.

KEARNS-SAYRE SYNDROME

Το σύνδρομο Kearns-Sayre εμφανίζεται λόγω της έλλειψης διακριτού τμήματος του μιτοχονδριακού DNA (Σημείωση: η έλλειψη ορισμένης αλληλουχίας νουκλεοτιδίων ονομάζεται διαγραφή ).

Οι πάσχοντες από το σύνδρομο Kearns-Sayre αναπτύσσουν οφθαλμοπληγία (δηλαδή ολική ή μερική παράλυση των οφθαλμοκινητικών μυών), μια μορφή αμφιβληστροειδοπάθειας και ανώμαλο καρδιακό ρυθμό (κολποκοιλιακό μπλοκ).

ΣΥΝΔΡΟΜΟ LEIGH

Το σύνδρομο Leigh προκύπτει ως αποτέλεσμα μεταλλάξεων μιτοχονδριακού ϋΝΑ, οι οποίες μπορεί να περιλαμβάνουν την πρωτεΐνη της συνθετάσης ΑΤΡ (που ονομάζεται επίσης σύμπλεγμα V) και / ή μερικά tRNAs.

Το σύνδρομο Leigh είναι μια προοδευτική νευρολογική ασθένεια που εμφανίζεται κατά τη βρεφική ηλικία ή την παιδική ηλικία και είναι υπεύθυνη για: αναπτυξιακή καθυστέρηση, μυϊκή αδυναμία, περιφερική νευροπάθεια, κινητικές διαταραχές, δυσκολία στην αναπνοή και οφθαλμοπληγία.

ΔΥΣΚΟΛΟΣ ΤΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΤΟΥ ΚΥΤΟΚΡΟΜΟΥ

Η ανεπάρκεια οξειδάσης του κυτοχρώματος C εμφανίζεται λόγω της μετάλλαξης τουλάχιστον 3 γονιδίων μιτοχονδριακού ϋΝΑ. Αυτά τα γονίδια είναι θεμελιώδη για τη σωστή σύνθεση του ενζύμου οξειδάσης (ή συμπλόκου IV) του κυτοχρώματος C που εμπλέκεται στη διαδικασία οξειδωτικής φωσφορυλίωσης.

Οι τυπικές εκδηλώσεις ανεπάρκειας οξειδάσης του κυτοχρώματος C συνίστανται σε: δυσλειτουργία του σκελετικού μυός, καρδιακή δυσλειτουργία, νεφρική δυσλειτουργία και δυσλειτουργία του ήπατος.

ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΟΦΘΑΛΜΟΦΙΑ

Προοδευτική εξωτερική οφθαλμοπληγία συμβαίνει λόγω της έλλειψης σημαντικού αριθμού νουκλεοτιδίων μιτοχονδριακού DNA (διαγραφή)

Με προοδευτικό χαρακτήρα (όπως μπορείτε να μαντέψετε από το όνομα), αυτή η παθολογία προκαλεί παράλυση των οφθαλμοκινητικών μυών, με επακόλουθη πτώση και σημαντικά οπτικά προβλήματα.

SYNDROM PEARSON

Το σύνδρομο Pearson εμφανίζεται μετά από μια μεγάλη διαγραφή του μιτοχονδριακού DNA, παρόμοια με την προοδευτική εξωτερική οφθαλμοπληγία και το σύνδρομο Kearns-Sayre.

Οι τυπικές εκδηλώσεις του συνδρόμου Pearson συνίστανται σε: Σιδεροβλαστική αναιμία, παγκρεατικές δυσλειτουργίες (π.χ. ινσουλινοεξαρτώμενος διαβήτης), νευρολογικά ελλείμματα και μυϊκές διαταραχές.

Γενικά, το σύνδρομο Pearson προκαλεί το θάνατο του υποκειμένου σε νεαρή ηλικία. Στην πραγματικότητα, εκείνοι που επηρεάζονται από αυτή την παθολογία σπάνια φτάνουν στην ενηλικίωση.

ΣΥΛΛΟΓΟΣ ΜΕΛΑΣ

Το σύνδρομο MELAS, επίσης γνωστό ως μιτοχονδριακή εγκεφαλομυοπάθεια με γαλακτική οξέωση και επεισόδια τύπου εγκεφαλικού επεισοδίου, συμβαίνει ως αποτέλεσμα της μετάλλαξης τουλάχιστον 5 γονιδίων μιτοχονδριακού ϋΝΑ.

Αυτά τα γονίδια συμβάλλουν στη σύνθεση της αναγωγάσης οξειδίου NADH ή του συμπλόκου Ι και ορισμένων tRNAs.

Το σύνδρομο MELAS περιλαμβάνει την παρουσία νευρολογικών διαταραχών, μυϊκών διαταραχών, ασυνήθιστης συσσώρευσης γαλακτικού οξέος στους ιστούς (με όλα τα συμπτώματα που προκύπτουν), αναπνευστικά προβλήματα, απώλεια ελέγχου των εντερικών λειτουργιών, υποτροπιάζουσα κόπωση, νεφρικά προβλήματα, καρδιακά προβλήματα, διαβήτη, επιληψία και έλλειψη συντονισμού.

ΑΛΛΕΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΕΣ

Σύμφωνα με αρκετές επιστημονικές μελέτες, ακόμη και ασθένειες όπως το σύνδρομο κυκλικού εμετού, η χρωστική ουσία αμφιβληστροειδοπάθειας, η αταξία, η νόσος του Πάρκινσον και η νόσος του Αλτσχάιμερ θα έβλεπαν το μιτοχονδριακό DNA και μερικές μεταλλάξεις.

Συνιστάται

Εκπαίδευση και δίαιτα για ανάπτυξη μυών
2019
Βιταμίνη Β1 Angelini Urto ® - Θειαμίνη
2019
Σκλήρυνση κατά πλάκας - Αιτίες και συμπτώματα
2019