Mitocondria

EL ADN mitocondrial, una opción más para estudiar la biodiversidad

Siempre que hablamos del material genético, y del ADN en particular, lo ubicamos en el núcleo de las células de los seres vivos; sin embargo, existen otros organelos en los que se presenta el ADN, como son las mitocondrias (encargadas de proveer energía a la célula) y los cloroplastos (encargados del proceso de fotosíntesis en células vegetales). El ADN mitocondrial tiene ciertas características que lo distinguen del ADN nuclear, pues carece de intrones (secciones que se eliminan durante la transcripción, y hacen su interpretación más compleja); presenta una exposición limitada a la recombinación; es un material más estable, por lo que son raras las mutaciones y su modo haploide (con un solo juego de cromosomas) de herencia, pues sólo es transmitido por las madres a la descendencia. Además, el ADN mitocondrial es mucho más corto en longitud que el ADN nuclear, pues únicamente tiene 13 genes que codifican proteínas en todos los animales de nuestro planeta, lo que facilita su estudio.

Origen filogenético

El genoma mitocondrial de los eucariotas se originó probablemente tras la endocitosis de una eubacteria aeróbica y la subsecuente transferencia sucesiva de muchos genes hacia el genoma nuclear.

Esta hipótesis surgió debido a que la organización del genoma mitocondrial es radicalmente diferente del genoma nuclear. Los genomas mitocondriales presentan varias características de los genomas procariotas como:

• Pequeño en tamaño.

• Ausencia de intrones.

• Porcentaje muy elevado de ADN codificante.

• Falta generalizada de secuencias repetidas y genes de rARN comparativamente pequeños, parecidos a los de procariotas.

La evolución del código genético mitocondrial es probablemente el resultado de una presión de selección reducida en respuesta a una capacidad codificante muy disminuida

Usos

El ADN mitocondrial puede ser usado para identificar individuos junto con otra evidencia. También es usado por laboratorios forenses para caracterizar viejas muestras de esqueleto humano. Distinto que el ADN nuclear, el ADN mitocondrial no sirve para identificar individuos sin ambigüedad, pero si para detectar parentescos entre grupos de individuos; es usado entonces para comparaciones entre personas desaparecidas y restos no identificados y sus familiares.

[editar] ADNmt para determinar parentescos

El ADN mitocondrial humano tiene características únicas que lo hacen muy apropiado para estudios microevolutivos: la herencia del genoma mitocondrial se realiza exclusivamente por la vía materna, sin recombinarse; hay un fragmento en este genoma de 400pb (pares de bases) altamente polimórfico, y posee una alta frecuencia de mutaciones (5 a 10 veces mayor que el DNA nuclear)10 Este ADN se puede extraer de muestras de cualquier tejido, incluso de la sangre y del tejido óseo. Gracias a su presencia en el hueso se puede obtener el genoma de individuos ya muertos desde hace muchos años. El análisis de la secuencia genómica se usa para estudiar las relaciones filogenéticas, no sólo en humanos sino, también en muchos otros organismos. Por este motivo se utiliza para determinar variabilidad en poblaciones naturales (para ver si hay o no endogamia), información útil para la conservación de especies en peligro de extinción.

[editar] Otras aplicaciones

Hay estudios de investigación que utilizan genes mitocondriales que pueden ocasionar algún tipo de enfermedad. Algunos investigadores defienden que es posible que la tendencia a la obesidad se herede por genes mitocondriales de vía materna.[cita requerida] Este descubrimiento supone una vía de actuación contra este problema si se consiguiera regular el ADN mitocondrial con ciertos fármacos. El genoma mitocondrial posee infinidad de ventajas para estudiar relaciones evolutivas: Debido a su menor tamaño, el estudio del ADNmt es más fácil que el del ADN nuclear; además se puede extraer en grandes cantidades, porque cada célula tiene varias mitocondrias. El ADNmt evoluciona más rápido y no se recombina, pasando intacto entre generaciones salvo por las mutaciones; facilitando la identificación de las relaciones entre organismos muy parecidos.

Bibliografía

• «El genoma extranuclear». Hipertextos del área de biología. Universidad Nacional del Nordeste. Consultado el 29 de enero de 2012.

Abujoub, A. (1994) Polymorphism of the mitochondrial DNA control region in the Puerto Rican population. Michigan: UMI Dissertion Services.

Todos sabemos que los humanos necesitamos de un óvulo y de un cabezón espermatozoide. La teoría es fácil, el óvulo aporta la mitad del ADN y el espermatozoide la otra mitad; es por ello que tenemos rasgos de nuestros padres, de ambos. Pues bien, todo eso es falso, bueno, no tanto. Las células (entre ellas óvulos y espermatozoides) tienen unos orgánulos llamados mitocondrias que les proporcionan energía para la actividad que tengan que realizar, una de ellas es el desplazamiento. Pues bien, los espermatozoides tienen muchas mitocondrias en la cola o flagelo, pero este no aporta ADN en la reproducción, pues sólo la cabeza atravesará la membrana del óvulo, quedándose la cola fuera. Pero los óvulos también tienen mitocondrias pues tienen que desplazarse desde los ovarios hasta el útero.

Oye Miky, ¿esto a qué viene?

Pues bien, las mitocondrias tienen ADN, y ese ADN mitocondrial presente en el óvulo pasa inalterado de una generación a otra.

Pero entonces ¿nos parecemos más a nuestras madres?

Exacto, genéticamente sí

Pero no sólo eso es un dato importante. El ADN mitocondrial no se junta/recombina con el ADN que proporciona el espermatozoide, así que permanece inalterado generación tras generación excepto por mutaciones, que según los estudios suceden cada 10.000 años. Venga, alguien ya lo ha pillado, hay estudios que han trabajado sobre el ADN mitocondrial y que han llegado a la conclusión de que la humanidad actual tiene 7 madres, llamadas las 7 Hijas de Eva.

La más antigua de las cuales vivió hace 45.000 años y la más moderna hace 15.000 años. Y, en efecto, la Eva mitocondrial vivió hace 150.000 años.

Atentos, porque en breves volveremos a hablar sobre el ADN mitocondrial

La biogénesis mitocondrial es un proceso de estimulación para el aumento de la cantidad de mitocondrias en el músculo, cuantas más mitocondrias haya en la fibra muscular se puede utilizar de mejor manera los sustratos energéticos, haciendo que el músculo sea metabólicamente activo. Este aumento en la cantidad de mitocondrias en el músculo se realiza a través del ejercicio físico. Este entrenamiento ayuda a disminuir el dolor en enfermedades crónicas como artrosis,

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