Pemindahan DNA berasal mitokondria ke genom nukleus tetap aktif hingga kini . Sebuah studi berasal University of Cambridge mengatakan bahwa, di sekitar satu asal 4.000 kelahiran, bagian asal DNA mitokondria dimasukkan ke dalam genom nuklir, dengan implikasi bagi evolusi, kesehatan, dan pewarisan DNA mitokondria dari pihak ayah.
Teori endosimbiotik menetapkan bahwa mitokondria, organel seluler yang bertanggung jawab untuk produksi tenaga, asal berasal mikroorganisme leluhur yang mampu memetabolisme oksigen, yang diintegrasikan ke dalam sel primitif lain serta memulai simbiosis dari mana sel eukariotik akan muncul.
Selama proses endosimbiosis, segmen DNA sel prokariotik asal mana mitokondria diturunkan secara progresif dipindahkan ke DNA sel primitif di mana beliau bersarang. Awalnya, transfer ini dianggap nenek moyang dan telah terjadi pada awal sejarah evolusi organisme eukariotik.
Sebagian akbar, inilah masalahnya, dan terdapat warisan DNA mitokondria dalam DNA inti yang dimiliki oleh poly spesies. Selain itu, sebuah studi d5802fc83178aeffd28601e47ccd1f2a, yg dipimpin oleh para peneliti pada University of Cambridge, membagikan bahwa mekanisme transfer DNA dari mitokondria ke genom nuklir tetap berfungsi dan aktif. Para peneliti memperkirakan bahwa pada satu dari 4.000 kelahiran manusia, bagian dari DNA mitokondria dimasukkan ke dalam genom nuklir.
inovasi ini memiliki beberapa akibat bagi kesehatan. di satu sisi, penyisipan DNA mitokondria bisa terjadi pada gen serta menyebabkan penyakit. pada sisi lain, itu dapat membahayakan yang akan terjadi tes yang menganalisis DNA mitokondria. Hasilnya dipublikasikan di Nature .
DNA mitokondria ditransfer ke DNA inti, bukan pewarisan mitokondria dari pihak ayah
Studi ini didasarkan di pekerjaan sebelumnya yg menelaah kemungkinan kontribusi ayah terhadap pewarisan DNA mitokondria.
pada manusia, seperti di kebanyakan organisme eukariotik, telur bunda merupakan galat satu yang menyediakan mitokondria ke embrio, sebagai akibatnya ditetapkan bahwa DNA mitokondria ditransmisikan melalui bunda serta mengikuti pola pewarisan ini. namun, beberapa tahun yang lalu sebuah penelitian menunjukkan bahwa, menggunakan frekuensi yg sangat rendah, mungkin ada donasi ayah serta, sang karena itu, transmisi biparental DNA mitokondria.
untuk mempelajari kemungkinan transmisi mtDNA paternal ini, tim Universitas Cambridge yg dipimpin oleh Patrick F Chinnery mengurutkan genom berasal 11.035 trio familial (terdiri berasal kedua orang tua dan satu keturunan) dan mengidentifikasi segmen mtDNA yang ditransfer ke DNA nuklir pada orang tua asal kemungkinan perkara mtDNA. warisan mitokondria ayah.
Studi ini tidak menemukan bukti transmisi mtDNA asal ayah tetapi memberikan bahwa segmen DNA tertentu yang ditransfer dari mtDNA dapat dikacaukan dengan transfer mtDNA dari ayah ke keturunannya.
Kehadiran DNA mitokondria yg disisipkan pada genom nukleus ialah awam
pada karya teranyar mereka, tim Chinnery telah menangani karakterisasi segmen DNA mitokondria yang ditransfer ke DNA nuklir pada sampel yang lebih besar .
Para peneliti menganalisis genom 66.083 orang (termasuk 8.200 kembar 3 keluarga) dan menemukan bahwa lebih berasal 99% peserta membawa setidaknya satu asal 1.637 segmen DNA mitokondria yang dianalisis yg ditransfer ke DNA nuklir. Segmen ini, yg dapat berkisar berasal 24 pasangan basa sampai tiga,6 kilobasa (sedikit lebih besar asal berukuran genom mitokondria), umumnya terdiri asal penyisipan kurang dari 500 pasangan basa. Selain itu, frekuensinya bervariasi pada populasi insan yg tidak sama yang dianalisis.
Penyisipan DNA mitokondria masih merupakan proses aktif
dengan mempelajari kembar tiga keluarga, tim mendeteksi 3 kasus pada mana segmen mtDNA pada genom nuklir tak ada pada orang tua. Lebih jauh lagi, segmen-segmen ini tidak terdapat pada genom surat keterangan atau daftar yang diterbitkan asal jenis fragmen ini.
sesuai hasil tadi, para peneliti menyarankan bahwa transfer DNA mitokondriaa masih ialah proses yang aktif. dengan data yang tersedia, mereka memperkirakan bahwa itu terjadi pada garis germinal pada sekitar satu berasal 4000 kelahiran. selesainya penyisipan terjadi, itu bisa ditransmisikan ke keturunannya. menggunakan cara ini, berpotensi terjadi bahwa selama pembentukan sel germinal segmen DNA mitokondriaa dimasukkan ke pada DNA nukleus paternal, serta tergantung di karakteristik penyisipan ini, mereka terdeteksi di keturunannya menjadi kemungkinan pewarisan paternal.
kiprah DNA mitokondria yang dimasukkan ke pada DNA nuklir pada kanker
Frekuensi transfer de novo segmen DNA mitokondria sebagai DNA inti bahkan lebih tinggi di kanker. Para peneliti membandingkan keberadaan DNA mitokondria dalam 12.509 sampel kanker dan jaringan kontrol sehat yang sesuai serta memperkirakan frekuensi holistik transfer somatik de novo 1 berasal 1.000 kanker. Selain itu, frekuensi ini berbeda tergantung pada tumornya: di tumor payudara atau kandung kemih jumlahnya lebih tinggi.
Segmen DNA mitokondria yang diidentifikasi pada tumor tidak sama asal yg diidentifikasi pada germ line, yang dijelaskan sang para peneliti menjadi imbas asal ciri ketidakstabilan genom kanker dan tekanan yang kurang selektif buat menghilangkan penyisipan segmen tertentu, mirip yg terjadi di segmen DNA mitokondria. dalam DNA inti germinal. pada yang terakhir, contohnya, seleksi negatif telah terdeteksi untuk penyisipan yg mengubah fungsi gen.
efek penyisipan DNA mitokondria pada genom nuklir
keliru satu kemungkinan impak merugikan dari pemindahan DNA mitokondria ke pada genom nukleus ialah kemungkinan penyisipan DNA ke pada daerah yang krusial secara fungsional, mirip gen pengkode protein atau wilayah pengatur.
Sebagian akbar segmen DNA mitokondriaa dikenali menjadi asing dan dibungkam. namun, Jika mereka menghambat urutan krusial, mereka mungkin mempunyai pengaruh fungsional semata-mata sebab posisinya. pula, beberapa lolos berasal pembungkaman dan bahkan dapat pindah ke lokasi lain.
pada perkara segmen DNA mitokondriaa yg terdeteksi dalam genom konstitutif atau germinal, para peneliti tidak mendeteksi perkara pada mana penyisipan dapat menyebabkan penyakit, meskipun 58% segmen mitokondria terdeteksi di wilayah pengkodean.
kebalikannya, pada masalah segmen DNA mitokondriaa spesifik berasal sampel tumor, penyisipan terdeteksi pada gen yg terkait dengan kanker mirip CTNNA2 atau BCL11B , serta pada penataan ulang genom yg terkait menggunakan karsinogenesis. contohnya, di galat satu pasien, mereka mengaitkan penyisipan DNA mitokondria menggunakan gabugan gen yg terlibat dalam liposarkoma miksoid.
Kurangnya data buat mengetahui prosedur transfer DNA mitokondriaa
Meskipun prosedur absolut bagaimana DNA mitokondriaa ditransfer ke genom nuklir masih belum diketahui, beberapa data menunjukkan bahwa mekanisme ini terkait menggunakan ketidakstabilan genom. Penyisipan DNA mitokondriaa umumnya terjadi pada dekat situs pengikatan protein PRDM9, yg terlibat pada perbaikan DNA dan memilih wilayah genom di mana materi genetik dipertukarkan antara kromosom selama meiosis.
Lokasi penyisipan DNA mitokondriaa dapat mendukung seleksi terhadap perubahan genom germline yg bisa mengganti fungsi gen. serta pada masalah kanker, para peneliti menyarankan bahwa ketidakstabilan genom bisa mendukung penyisipan DNA mitokondriaa.
“Kode genetik nuklir kami rusak serta diperbaiki sepanjang waktu,” kata Chinnery. “DNA mitokondriaa sepertinya bertindak mirip Band-Aid yg menempel di DNA dan membantu genom nuklir memperbaiki dirinya sendiri. Terkadang ini berhasil, namun pada kesempatan langka itu bisa memperburuk keadaan atau bahkan memicu perkembangan tumor.”
akibat pada analisis tes genetik
hasil pekerjaan memiliki akibat di luar efek penyisipan DNA mitokondriaa ke dalam genom nuklir pada taraf sel. misalnya, hal ini berpotensi mengakibatkan galat tafsir dalam beberapa tes diagnostik buat penyakit yang disebabkan sang mutasi pada mtDNA, Bila segmen mtDNA yang disisipkan disalahartikan menjadi segmen mtDNA, seperti yg mungkin terjadi di mtDNA ayah. Selain itu, beliau jua adalah sumber variasi genetik menggunakan dampak konsekuen pada evolusi.
