גנום מיטוכונדריאלי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
תרשים מבנה של גנום מיטוכונדריאלי אנושי
איור אילן משפחתי אפדימיולוגי - מחלות תורשתיות הנובעות מפגם בגנום המיטוכונדריאלי מועברות רק מהאם ועשויות לפגוע בכל הצאצאים. עשויות אך לא בטוח פוגעות בשל סחף גנטי מסוג "הגורם המייסד", באוכלוסיית המיטוכונדריה שבכל תא.
עץ אבולוציוני של נמרי העולם, שחושב בעזרת ממצאי ניתוח גנום מיטוכונדריאלי

בגנטיקה, הגנום המיטוכונדריאלי (אנגלית: mitochondrial genome) הוא גנום (קבוצה של גנים) המצוי על כרומוזום, שנמצא באברוני המיטוכונדריה, בתא האיקריוטי. אברונים אלו משכפלים את עצמם באופן עצמאי ויוצרים אוכלוסייה בתא, המתפצלת בין תאי הבת של התא, בעת לחלוקת התא.

ייחודיות הגנום מיטוכונדריאלי[עריכת קוד מקור | עריכה]

החומר הגנטי של המיטוכונדריון הוא חומר גנטי יוצא דופן מכמה בחינות:

  • הקוד הגנטי שלו שונה במעט מזה של כל שאר סוגי הגנומים שבטבע. שאר סוגי הגנומים, כולל זה של הכלורופלסט, של גרעין התא, של החיידקים ושל הוירוסים, הם בעלי קוד גנטי אחיד וזהה לחלוטין. לעומתם, למיטוכונדריון יש קוד שונה במקצת[1].
    • במיטוכונדריה יש פחות סוגים של tRNA מאשר בגרעין התא והקוד הגנטי שונה במעט, בעיקר באות האחרונה של הקודונים, כך שהוא מתאים למצב זה[2].
  • הכרומוזום של המיטוכונדריון (כמו זה של הכלורופלסט) דומה לזה של תאים פרוקריוטיים - כרומוזום מעגלי יחיד. עובדה זו מעלה השערה שהמקור הקדום של המיטוכונדריון הוא בחיידק שהתאחה לתוך תא איקריוטי קדום. תורה המציגה את התאוריה הזו היא התורה האנדוסימביונטית.
    • הגנום המיטוכונדריאלי מצוי כולו על גבי כרומוזום מעגלי יחיד.
    • הדנ"א אינו ארוז סביב חלבון כבגרעין.
    • בין הרצפים המקודדים בגנום ישנם מעט מאוד קטעים שאינם מקודדים.
    • קיימות חפיפות קלות בין גנים.
    • המיטוכונדריה היא הפלואידית ולכן הגנום שלה אינו עובר שחלוף. הוא מתרבה ברבייה לא מינית, גם ביצורים המתרבים מינית.
  • הגנום מיטוכונדריאלי מורש, בקירוב טוב, בהורשה אמהית בלבד. זאת בגלל שתא הביצית הוא תא גדול מאוד ומכיל מספר רב של מיטוכונדירה ואילו תא הזרע הוא תא קטן מאוד, המכיל מספר קטן שלהן. יתרה מזו, מרבית המיטוכונדירה של תא הזרע מצויות בזנב התא, שאינו הופך לחלק מהביצית המופרת.
  • בשל העובדה שהגנום המיטוכונדריאלי מורש רק מהאם ואינו עובר שחלוף, הגנום המיטוכונדריאלי של כל יצור זהה למעשה לזה של אמו למעט מוטציות נדירות שגם הן מצויות בחלק מאוכלוסיית המיטוכונדריה בתא ולא בכולה. עובדה זו מנוצלת למחקרים בתחומי הגנטיקה האבולוציונית, מכיוון שהיא מאפשרת להתחקות אחר השושלת האמהית של אדם ולקבוע את רמת הקירבה בין בני אדם שונים או שיוכם לקבוצות גנטיות שונות. תכונות אלה של הגנום המיטוכנדריאלי דומות לתכונותיו של כרומוזום Y המאפשר תיעוד של השושלת האבהית ומשמש במקרים דומים.
  • כמעט בכל תא איקריוטי יש אוכלוסייה שלמה של מיטוכונדריה ולכן התורשה של הגנום הזה היא בעלת איפיון של גנטיקה של אוכלוסיות, כולל אפקטים של סחף גנטי, כגון "הגורם המייסד". עובדה זו משפיעה מאוד על אופן תורשתן של מחלות מוטנטיות מיטוכונדיאליות - המוטציה לבדה לא מספיקה למחלה ורק סחף גנטי שמרבה אותה, משמעותית, באוכלוסיית המיטוכונדריה, גורם למחלה. יתרה מזו, הסימפטומים של חולים שונים מאותה משפחה תלויים בגורם המייסד (באחוז המיטוכונדירה הפגום בכל תא).
  • הגנום המיטוכונדריאלי מקודד ל-13 חלבונים מיטוכונדריאלים בלבד. שאר חלבוני המיטוכונדריה מקודדים על ידי גנום הגרעין ומועברים אל המיטוכונדיה (על ידי החלבון SRP).

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • בריאן סייקס, שבע בנות חווה, תל אביב: הוצאת עם עובד - הספר מתאר מחקר שמתבסס על מוטציות במיטוכונדריה שבעזרתן ניתן ללמוד על תפוצה של בני האדם על כדור הארץ; תקציר הספר, באתר הוצאת עם עובד).

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]