Все ли митохондрии клетки содержат одинаковую ДНК?

Я знаю, что митохондрии эукариот имеют собственную ДНК, более похожую на ДНК бактерий, чем на ДНК остальной клетки. Я также знаю, что в клетке может быть много митохондрий, и я понимаю, что каждая из них имеет свою собственную ДНК. Это одна и та же ДНК?

Я знаю, что при зачатии человека митохондрии сперматозоидов разрушаются и не способствуют образованию новой клетки. Если бы не было мутаций и процесс начинался с клетки с гомогенной мДНК, то это означало бы, что мДНК не только внутри одной клетки, но и у всех потомков одинакова. Но есть мутации, потому что у нас разные мДНК. Тогда не должны ли мутации вызывать разнообразие внутри отдельных клеток? Мне трудно поверить, что в мире может существовать хотя бы одна человеческая клетка с гомогенной мДНК, потому что, если я правильно понимаю, яйцеклетка при зачатии сохраняет много митохондрий, а не одну, так что, по крайней мере, часть разнообразия внутри яйцеклетка должна быть передана зачатому человеку. Но, возможно, это' Насколько трудно выжить клетке с митохондриями с различной ДНК? Можно ли подсчитать, каков процент клеток человека с гомогенной или почти гомогенной мДНК в мире?

Я спрашиваю об этом, потому что слышал, что мДНК можно считать другой хромосомой. Интересно, следует ли тогда считать каждую отдельную часть митохондриальной ДНК другой хромосомой?

Обратите внимание, что все, что я знаю о биологии, это то, что я узнал в старшей школе несколько лет назад, и то, что я знаю из Википедии и других источников в Интернете. Я хотел бы попросить возможно доступные ответы.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Читая это, я наткнулся на термин гетероплазмия . Так что бывает, что митохондрии организма могут хранить различную генетическую информацию. Но статья, кажется, предполагает, что это аномалия, а не нормальный ход вещей. Мне это кажется странным. Я понимаю, конечно, что некоторые мутации должны быть вредными, но разве некоторые мутации и некоторые виды внутриклеточного разнообразия не должны оказаться нейтральными или даже полезными?

Я также только что прочитал, что митохондрия хранит более одной копии своей ДНК. Кажется, это допускает вариации даже в пределах одной митохондрии.

РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Я думаю, что мой вопрос неясен. По-видимому, существует четыре уровня, на которых можно рассматривать разнообразие мДНК: вид, организм, клетка, митохондрия. Прошу отвечающих сосредоточиться на третьем. Буду рад узнать и о других уровнях и рассмотрю такую ​​информацию по теме, но мой главный вопрос о том, что происходит в клетке.

Почему мтДНК в этом смысле отличается от ядерной ДНК? Оба они чувствительны к мутациям.
@nico Да, конечно, в митохондриальной ДНК есть мутации. В противном случае не было бы разнообразия мДНК в человеческой популяции. Но ядерная ДНК отличается от мДНК тем, что последняя встречается в очень многих (возможно, тысячах, насколько я понимаю) копиях внутри одной клетки , так что в этой единственной клетке есть место для разнообразия. Это невозможно с ядерной ДНК.
конечно, но я хотел сказать, что по тому же принципу вы можете спросить: «Все ли ядра содержат одинаковую ДНК»? Конечно, наличие тысячи копий увеличивает на 3 порядка вероятность наличия мутаций, в этом нет никаких сомнений. Однако мне интересно, существуют ли механизмы восстановления мтДНК... ​​Я бы предположил, что да, но я не уверен
@nico Это был бы не совсем тот же вопрос, хотя, безусловно, связанный. Я спрашиваю о том, что происходит в одной камере. В одной клетке есть только одно ядро, поэтому ваш вопрос должен касаться более крупной структуры, такой как организм. Я отредактирую вопрос, чтобы было понятно.
о, хорошо, извините, я слишком быстро прочитал вопрос и неправильно понял, о чем вы спрашивали :)

Ответы (1)

Эта ссылка , кажется, содержит хорошую информацию, которая отвечает на большинство ваших вопросов.

На мой взгляд, есть два типа митохондрий: работающие и неработающие. У митохондрий действительно есть ДНК, но эта мДНК предназначена для кодирования белков для их специфических функций (например, для создания АТФ). Таким образом, хотя мДНК может быть неодинаковой для каждой митохондрии в вашем теле, она, скорее всего, функциональна, если только у вас нет митохондриального заболевания. Если у вас есть митохондриальное заболевание, то это говорит о том, что некоторые из ваших митохондрий функционируют, а некоторые нет (иначе вы были бы нежизнеспособны).

Как обсуждалось в комментариях, вся ДНК подвергается мутациям, так что даже идентичные геномы мДНК могут измениться после некоторых мутаций. Возможно, от мамы вам передалась только одна генетическая линия митохондрий. В этом случае все митохондрии в вашем организме будут идентичными (за исключением незначительных мутаций). Также возможно, что ваша мама унаследовала и передала вам более одной генетической линии (как в случае жизнеспособного митохондриального заболевания).

Митохондриальные механизмы репарации действительно существуют, но они во многом отличаются от репарации ядерной ДНК и могут быть более подвержены повреждениям.

Спасибо. Первый документ, кажется, касается только мутаций, которые делают гены неисправными. Но ведь должны же быть мутации, не вредные ни для клетки, ни для организма? Труднее ли мутации мДНК быть нейтральными или полезными, чем мутациям ядерной ДНК? Часто ли клетка имеет несколько разных, но (почти) абсолютно хороших наборов мДНК в своих митохондриях?
1) Вы правы, есть мутации, не наносящие вреда ни митохондриям, ни клетке. 2) Митохондриальная мутация, вероятно, более опасна, чем мутация ядерной ДНК, поскольку она гораздо менее обширна. Ядерная ДНК намного больше, и поэтому меньше изменений для мутации чего-то важного. 3) Не знаю, насколько это распространено, но возможно.