Choroby genomu 

Choroby genomu 

mitochondrialnego

mitochondrialnego

        

        

              

              

 

 

 

 

 

 

Charakterystyka genomu 

Charakterystyka genomu 

mitochondrialnego

mitochondrialnego



Mitochondrialne DNA stanowi ok. 0,5% 

Mitochondrialne DNA stanowi ok. 0,5% 

haploidalnego komórkowego DNA

haploidalnego komórkowego DNA



16569 bp koduje:

16569 bp koduje:

•

22 rodzaje tRNA

22 rodzaje tRNA

•

2 rRNA (12S i 16S)

2 rRNA (12S i 16S)

•

13 białek z łańcucha oddechowego 

13 białek z łańcucha oddechowego 

(OXPHOS)

(OXPHOS)



każda komórka zawiera 10-1000 

każda komórka zawiera 10-1000 

mitochondriów (oocyt 10

mitochondriów (oocyt 10

5

5

), a każde 

), a każde 

mitochondrium zawiera 2-12 genomów

mitochondrium zawiera 2-12 genomów



mtDNA jest dziedziczony od matki za 

mtDNA jest dziedziczony od matki za 

pośrednictwem cytoplazmy oocytu

pośrednictwem cytoplazmy oocytu

 

 

Cechy różniące mtDNA     

Cechy różniące mtDNA     

        od DNA jądrowego

        od DNA jądrowego



g

g

enomy mitochondrialne są koliste

enomy mitochondrialne są koliste



g

g

eny mitochondrialne nie posiadają 

eny mitochondrialne nie posiadają 

podtrzymującego je rusztowania białkowego

podtrzymującego je rusztowania białkowego



g

g

eny mitochondrialne nie posiadają intronów

eny mitochondrialne nie posiadają intronów



m

m

itochondria nie zaopatrują swoich transtryptów 

itochondria nie zaopatrują swoich transtryptów 

mRNA w czapeczki i ogony (

mRNA w czapeczki i ogony (

caps and tails

caps and tails

)

)



n

n

iektóre kodony mtDNA reprezentują inne 

iektóre kodony mtDNA reprezentują inne 

aminokwasy niż ma to miejsce w genomowym DNA

aminokwasy niż ma to miejsce w genomowym DNA



genom mitochondrilny nie posiada enzymów 

genom mitochondrilny nie posiada enzymów 

naprawczych

naprawczych

 

 

GŁÓWNE ZESPOŁY 

GŁÓWNE ZESPOŁY 

ZWIĄZANE Z MUTACJAMI 

ZWIĄZANE Z MUTACJAMI 

mt

mt

 DNA

 DNA

 

 

Zespół Kearnsa-Sayre’a



delecje (rzadziej duplikacje) w mtDNA

delecje (rzadziej duplikacje) w mtDNA



delecje znacznych rozmiarów, rzędu kilku tysięcy 

delecje znacznych rozmiarów, rzędu kilku tysięcy 

par zasad, mają charakter heteroplazmatyczny

par zasad, mają charakter heteroplazmatyczny



porażenie zewnętrznych mięśni oka

porażenie zewnętrznych mięśni oka



oczopląs

oczopląs



barwnikowe zwyrodnienie siatkówki

barwnikowe zwyrodnienie siatkówki



blok serca

blok serca



ataksja móżdżkowa

ataksja móżdżkowa



podniesiony poziom białka w płynie mózgowo-

podniesiony poziom białka w płynie mózgowo-

rdzeniowym

rdzeniowym

 

 

MERRF - zespół mioklonicznej padaczki z 

czerwonymi postrzępionymi włóknami



mutacje punktowe – w pozycji 8344 genu tRNA 

mutacje punktowe – w pozycji 8344 genu tRNA 

lizynowego lub rzadziej w pozycji 8356

lizynowego lub rzadziej w pozycji 8356



padaczka miokloniczna

padaczka miokloniczna



miopatia

miopatia



otępienie umysłowe

otępienie umysłowe

 

 

MELAS – encefalopatia z kwasicą 

mleczanową               i napadami 

udaropodobnymi



mutacja punktowa w mitochondrialnym genie 

mutacja punktowa w mitochondrialnym genie 

tRNA leucynowego w pozycjach 3243 lub 3771

tRNA leucynowego w pozycjach 3243 lub 3771



kwasica mleczanowa

kwasica mleczanowa



napady udaropodobne

napady udaropodobne



miopatia

miopatia



drgawki

drgawki



otępienie umysłowe 

otępienie umysłowe 

 

 

Zespół Lebera – dziedziczna 
neuropatia nerwu wzrokowego 
LHON ( Leber's hereditary optic 
neuropathy)



mutacje punktowe

mutacje punktowe



ślepota

ślepota



zaburzenia przewodzenia w mięśniu sercowym

zaburzenia przewodzenia w mięśniu sercowym

 

 

 

 

HETEROPLAZMIA

HETEROPLAZMIA



w tej samej komórce mogą występować 

w tej samej komórce mogą występować 

równocześnie prawidłowe mt DNA i ich mutanty 

równocześnie prawidłowe mt DNA i ich mutanty 



w różnych komórkach prawidłowe i zmutowane 

w różnych komórkach prawidłowe i zmutowane 

cząsteczki mitochondrialnego DNA występują w 

cząsteczki mitochondrialnego DNA występują w 

różnych proporcjach

różnych proporcjach

 

 



heteroplazmia jest następstwem biernej 

heteroplazmia jest następstwem biernej 

segregacji mitochondriów przy podziale komórek

segregacji mitochondriów przy podziale komórek



heteroplazmia jest przyczyną zmiennej ekspresji 

heteroplazmia jest przyczyną zmiennej ekspresji 

chorób mitochondrialnych

chorób mitochondrialnych