3.2.3 ADN MITOCONDRIAL

 

 Los cromosomas de mitocondrias y cloroplastos son de DNA de doble cadena.Los cromososmas de los orgánulos contienen genes específicos de las funciones que lleva cabo el organulo, sin embargo la mayoría de funciones del organulo están codificadas en el núcleo. Las mitocondrias y cloroplastos probablemente se originaron por endosimbiosis de una procariota.
Las mitocondrias  se encuentran en todos los seres eucariotas aerobios; contienen las enzimas para la mayor parte de las reacciones oxidativas que generan energia para las funciones celulares. Estas enzimas incluyen a la piruvato-deshidrogenasa, a las involucradas en el transporte de electrones, en la fosforilación oxidativa, en el ciclo del Krebs, y en la oxidación de los acidos grasos. Actualmente se conocen las secuencias completas del ADN de varios genomas mitocondriales. Al ADN mitocondrial se lo conoce como ADNmt (mtDNA). Las mitocondrias también nos ayudan a entender la evolución del hombre. Como ya deberíamos saber, se trata de orgánulos que aparecen en el citoplasma de todas las células eucariotas, es decir, de aquellas que poseen una membrana nuclear rodeando al material genético. La función de las mitocondrias es, fundamentalmente, el metabolismo respiratorio: en ellas la glucosa, y otros sustratos orgánicos, como otros azúcares y ácidos grasos, se oxidan totalmente para la obtención de energía química en forma de adenosín- trifosfato (ATP), la molécula energéntica universal (da igual de qué organismo estemos hablando: siempre transformará algún compuesto orgánico para transferir la energía inherente de sus enlaces químicos al ATP). (Algo me dice que los "midiclorianos" de los que hablaba Liam Neeson en la "Amenaza Fantasma" no son, sino, mitocondrias; parecía ser que Anakin tenía bastantes).

La estructura de una mitocondria es increíblemente parecida a la de las bacterias aerobias, tanto en su morfología como en su fisiología. Su forma es alargada, con una doble membrana de bicapa lipídica. La membrana interna presenta numerosas invaginaciones dando lugar a las crestas. Lo que es el interior de la mitocondria, o matriz, junto con el espacio que queda entre las dos membranas, son localizaciones diferentes para distintas rutas oxidativas.

 

 La estructura del genoma mitocondrial es circular como es el del genoma bacteriano. Se trata de una mol. circular de ADN, helicoidal, con doble hebra, y supercondensada. Se conocen algunos pocos casos de genomas mitocondriales de forma lineal. En muchos casos, el contenido de GC (guanina-citosina) del ADNmt difiere en gran medida del ADN nuclear, y esto permite separar el ADNmt del nuclear por centrifugacion en un  gradiente de cloruro de cesio. No existen histonas u otras proteinas semejantes asociadas al ADNmt. Existen muchas copias del genoma mitocondrial en cada mitocondria, las que se ubican en ciertas regiones llamadas nucleoides. En muchos animales, las dos hebras que componen el ADNmt difieren en densidad porque las bases nitrogenadas no estᮠdistribuidas de forma equilibrada en ambas hebras. 

El contenido de genes de genomas mitocondriales de distintas especies es bastante similar tanto en n° como en cantidad de funciones distintas. Sin embargo, el tamaño varia enormemente entre distintos organismos.

ADN Mitocondrial (miles puntos amarillos) y ADN Nuclear (rojo) teñidoss con colorantes fluorescentes. Celula de Euglena gracilis. Imagen tomada de Alberts et al.


En los animales, el genoma mitocondrial generalmente es menor a 20 kb (kilobases); por ej. en el hombre el ADNmt tiene 16.569 bp (pares de bases). Por su parte, el ADNmt de una levadura contiene cerca de 80.000 bp (80 kb), mientras que en las plantas varia entre 100 y 2.000 kb. La mayor diferencia entre animales, hongos y plantas es que en los animales el ADNmt codifica algoun producto en casi toda su extensión, mientras que en el genoma mitocondrial de hongos y plantas existen largas secuencias de DNA que no codifican productos.

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En general, el ADNmt contiene información para la sintesis de una cantidad de componentes de las mitocondrias, como ser: distintos ARNt y ARNr, algunos de los polipetidos que constituyen las enzimas citocromo-oxidasas, NADH-deshidrogenasa, y ATPasas. Otros componentes de las mitocondrias estan codificados por genes nucleares y luego son introducidos a las mitocondrias.. Estos componentes incluyen a la ADN-polimerasa y otras proteins necesarias para la replicación del ADNmt; tambien la ARN-polimerasa y otras proteins de la transcripcion prote�s ribosomales para la formación de los ribosomas mitocondriales, factores de transcripcion proteicos, y algunas otras subunidades pepticas para la integración de las enzimas citocromo-oxidasas, NADH-deshidrogenasa, y ATPasas.

En los genomas mitocondriales de los hongos y las plantas, que son mucho mas grandes, los genes de ARNt no son separadores de los otros genes, ya que existen secuencias no codificantes bastante grandes entre genes.

No existen intrones en el genoma mitocondrial de animales, pero existen en el genoma mitocondrial de las plantas.




BIBLIOGRAFIA

 http://proy-genomahumano.blogspot.com/p/genoma.html

 www.evolutionibus.info/adn_mit.html

 www.iqb.es/monografia/fichas/ficha027.htm