Митохондрии, которые присутствуют практически во всех эукариот за некоторыми исключениями, играют центральную роль в синтезе АТР и других важных физиологических процессах. Число митохондрий на одну клетку может варьировать от нескольких штук (например, в спермия) до нескольких тысяч (в гепатоцитах). Каждая митохондрия может нести несколько копий ДНК (мтДНК), которые в комплексе с белками образуют структуру, подобную нуклеоид прокариот.

Генетический код, используемый собственной системой трансляции митохондрий, характеризуется некоторыми отклонениями от универсальной таблицы соответствия кодонов аминокислотам (см. рис. 2.1). В частности, универсальный стоп-кодон UGA в митохондиях большинства видов кодирует триптофан, в митохондиях дрожжей кодон CUG соответствует треонина вместо лейцина, в митохондриях млекопитающих AUA соответствует метионина вместо изолейцина подобное.

Популярной мнение, что большинство эукариот имеют кольцевую молекулу мтДНК. Часто так оно и есть, однако в последнее время накопились данные о том, что у большого количества эукариот мтДНК является линейной (малярийный плазмодий, гидра, некоторые грибы и одноклеточные водоросли). Иногда, например у дрожжей, линейная молекула мтДНК представляет собой так называемый конкатомер? состоит из больших одинаковых участков последовательности, тандемно повторяются. Линейные мтДНК характеризуются наличием специфических конечных структур: ковалентно замкнуты на концах комплементарные цепи, присоединенные к концам молекулы специфические терминальные белки или теломероподибни концевые повторы разной длины. Обычно митохондриальные геномы (митохондриомы) представлены одной "хромосомой", однако есть исключения. Так, митохондрии гриба Spizellomyces punctatus содержат три разные кольцевые молекулы ДНК.

В простейшего Amoebidium parasiticum митохондрии состоит из нескольких сотен линейных молекул, различающихся по размерам и п последовательность. Митохондриальный геном растений, как правило, состоит из нескольких молекул разного размера. Одна из них, "основная хромосома", содержит большую часть генов, а кольцевые формы меньшего размера, которые находятся в динамическом равновесии как между собой, так и с основной хромосомой, образуются в результате внутри-и межмолекулярного рекомбинации благодаря наличию гомологичных участков (рис. 6.13 ). Перестройки геномов митохондрий в результате рекомбинационных событий, ведущих к делеций, дупликаций, инверсий или инсерции определенных нуклеотидных последовательностей или целых генов. Такие изменения могут вызвать не только повреждения имеющихся генов, но и появление новых работающих генов. Считают, что это изменение структуры митохондриального генома контролируется ядром и является одним из механизмов регуляции эффективности экспрессии митохондриальных генов.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+