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