Genele care au rămas în cursul evoluției în „stațiile energetice ale celulei” ajută la evitarea problemelor în management: dacă ceva se sparge în mitocondrii, se poate repara singur, fără a aștepta permisiunea „centrului”.
Celulele noastre își obțin energia din organele speciale numite mitocondrii, care sunt adesea denumite centralele celulei. În exterior, arată ca cisterne cu pereți dubli, iar peretele interior este foarte neuniform, cu numeroase proeminențe puternice.
O celulă cu un nucleu (colorat în albastru) și mitocondrii (colorat în roșu). (Fotografie de NICHD/Flickr.com.)
Secțiune transversală a mitocondriilor, excrescențe ale membranei interioare sunt vizibile ca dungi interne longitudinale. (Fotografie de Visuals Unlimited/Corbis.)
În mitocondrii au loc un număr imens de reacții biochimice, în timpul cărora moleculele „alimente” sunt treptat oxidate și descompuse, iar energia legăturilor lor chimice este stocată într-o formă convenabilă pentru celulă. Dar, în plus, aceste „stații energetice” au propriul lor ADN cu gene, care sunt deservite de propriile lor mașini moleculare care asigură sinteza ARN cu sinteza ulterioară a proteinelor.
Se crede că mitocondriile din trecutul foarte îndepărtat erau bacterii independente care au fost mâncate de alte creaturi unicelulare (cu o probabilitate mare, arheea). Dar într-o zi, „prădătorii” au încetat brusc să digere protomitocondriile înghițite, păstrându-le în interiorul lor. A început o frecare lungă a simbioților unii cu alții; ca urmare, cei care au fost înghițiți au devenit mult mai simpli ca structură și au devenit organele intracelulare, iar „proprietarii” lor au avut ocazia, datorită energiei mai eficiente, să se dezvolte în continuare, în forme de viață din ce în ce mai complexe, până la plante și animale. .
Faptul că mitocondriile au fost cândva independente este dovedit de rămășițele aparatului lor genetic. Desigur, dacă trăiești înăuntru cu totul pregătit, dispare nevoia de a-ți conține propriile gene: ADN-ul mitocondriilor moderne din celulele umane conține doar 37 de gene - față de 20-25 de mii dintre cele conținute în ADN-ul nuclear. Multe dintre genele mitocondriale s-au mutat în nucleul celulei de-a lungul a milioane de ani de evoluție: proteinele pe care le codifică sunt sintetizate în citoplasmă și apoi transportate în mitocondrii. Cu toate acestea, imediat apare întrebarea: de ce 37 de gene au rămas în continuare acolo unde erau?
Mitocondriile, repetăm, sunt în toate organismele eucariote, adică la animale, și la plante, și la ciuperci și la protozoare. Ian Johnston ( Iain Johnston) de la Universitatea din Birmingham și Ben Williams ( Ben P Williams) de la Institutul Whitehead au analizat peste 2.000 de genomi mitocondriali prelevați de la diferite eucariote. Folosind un model matematic special, cercetătorii au reușit să înțeleagă care dintre gene în timpul evoluției au mai multe șanse să rămână în mitocondrii.
Câmpurile magnetice sunt forțe fizice și externe care provoacă multiple reacții în biologia celulară, care includ modificări în schimbul de informații în ARN și ADN, precum și mulți factori genetici. Când apar modificări în câmpul magnetic planetar, nivelul de electromagnetism (EMF) se modifică, modificând direct procesele celulare, expresia genetică și plasma sanguină. Funcțiile proteinelor în corpul uman, precum și în plasma sanguină, sunt asociate cu proprietățile și influența câmpului EMF. Proteinele îndeplinesc o varietate de funcții în organismele vii, inclusiv acționând ca catalizatori pentru reacțiile metabolice, replicarea ADN-ului, inducerea de răspunsuri la agenți patogeni și mutarea moleculelor dintr-un loc în altul. Plasma sanguină acționează ca depozit de proteine al organismului, protejând împotriva infecțiilor și bolilor și joacă un rol vital în furnizarea proteinelor necesare sintezei ADN-ului. Calitatea sângelui și a plasmei noastre sanguine este cea care dă comenzile totalității proteinelor, exprimate prin materialul nostru genetic în toate celulele și țesuturile. Aceasta înseamnă că sângele comunică direct cu organismul prin proteinele care au fost codificate în ADN-ul nostru. Această legătură de sinteză a proteinelor dintre ADN, ARN și mitocondriile celulare se modifică ca urmare a modificării câmpului magnetic.
În plus, celulele noastre roșii din sânge conțin hemoglobină, care este o proteină bazată pe patru atomi de fier asociată cu starea nucleului de fier și cu magnetismul pământului. Hemoglobina din sânge transportă oxigenul de la plămâni către restul corpului, unde oxigenul este eliberat pentru a arde nutrienții. Aceasta oferă energie pentru activitatea corpului nostru, într-un proces numit metabolism energetic. Acest lucru este important deoarece modificările din sângele nostru sunt direct legate de energia din procesul de metabolism din corpul și mintea noastră. Acest lucru va deveni și mai evident pe măsură ce vom începe să acordăm atenție acestor semne care schimbă consumul de energie și utilizarea resurselor energetice de pe planetă. Returnarea acestora la proprietarul lor de drept înseamnă, de asemenea, o schimbare a metabolismului energetic în microcosmosul corpului nostru, reflectând schimbări în macrocosmosul Pământului. Aceasta este o etapă importantă în finalul modelării consumative a Controllerelor, pentru a realiza un echilibru al principiilor de conservare pentru a găsi un echilibru interior, și deci pentru a realiza un bilanț energetic în cadrul acestor sisteme. O parte importantă a acestor schimbări constă în misterul funcțiilor superioare ale mitocondriilor.
ADN mitocondrial mama
Când comparăm principiul genului inerent creației noastre și principiul Mamei noastre, care revine echilibrului energetic în miezul pământului prin câmpul magnetic, următorul pas este restabilirea ADN-ului mitocondrial. ADN-ul mitocondrial este ADN-ul situat în mitocondrii, structuri din interiorul celulelor care transformă energia chimică din alimente într-o formă pe care celulele o pot folosi, adenozin trifosfat (ATP). ATP măsoară coeficientul de lumină condus de celulele și țesuturile corpului și este direct legat de întruchiparea conștiinței spirituale, care este energie și este importantă pentru metabolismul energetic.
ADN-ul mitocondrial este doar o mică parte a ADN-ului dintr-o celulă; Cea mai mare parte a ADN-ului se găsește în nucleul celulei. La majoritatea speciilor de pe Pământ, inclusiv la oameni, ADN-ul mitocondrial este moștenit exclusiv de la mamă. Mitocondriile au propriul lor material genetic și un mecanism pentru a-și produce propriul ARN și noi proteine. Acest proces se numește biosinteza proteinelor. Biosinteza proteinelor se referă la procesele prin care celulele biologice generează noi seturi de proteine.
Fără ADN-ul mitocondrial funcțional corespunzător, umanitatea nu poate produce în mod eficient noi proteine pentru sinteza ADN-ului, precum și menține nivelul de ATP necesar pentru a genera lumină în celulă pentru a întruchipa conștiința noastră spirituală. Astfel, din cauza deteriorării ADN-ului mitocondrial, omenirea a devenit extrem de dependentă de a consuma tot ce se află în lumea exterioară pentru a umple golul energetic din interiorul celulelor noastre. (Consultați Instalațiile extraterestre NAA pentru dependențe).
Neștiind nimic altceva în istoria noastră recentă și având amintiri șterse, omenirea nu știe că am existat cu un mitocondriu semnificativ disfuncțional.
Acesta este un rezultat direct al extragerii de pe Pământ a ADN-ului Mamei, a principiilor magnetice, a structurii protonilor și a prezenței unei versiuni extraterestre sintetice a „Mamei Întunecate” care a fost plasată în arhitectura planetară pentru a-i imita funcțiile. Umanitatea a existat pe planetă fără adevăratul său Principiu Mamă și, se pare, acest lucru a fost scris în celulele ADN-ului nostru mitocondrial. Acest lucru a fost descris de multe ori ca o invazie NAA a Logoiului Planetar prin manipularea magnetosferei și a câmpului magnetic.
Christa
Membrana interioară mitocondrială este distribuită în numeroase crestae, care măresc suprafața membranei interioare mitocondriale, crescând capacitatea acesteia de a produce ATP. Această regiune a mitocondriilor, atunci când funcționează corect, crește energia ATP și generează lumină în celulele și țesuturile corpului. Funcția cristalului superior din mitocondrie este activată în grupurile de Ascensiune începând cu acest ciclu. Numele „crista” a fost dat ca urmare a unei descoperiri științifice, deoarece este direct legat de activarea genei cristalului.
Modificarea receptorilor de estrogeni
ADN-ul mitocondrial matern și schimbările magnetice au mulți factori care modifică și provoacă simptome în ciclurile reproductive ale femeilor. Hormonii estrogeni activează receptorii de estrogeni, care sunt proteine care pătrund în celule și se leagă de ADN, modificând expresia genetică. Celulele pot comunica între ele prin eliberarea de molecule care transmit semnale către alte celule receptive. Estrogenul este eliberat de țesuturi precum ovare și placenta, trecând prin membranele celulare ale celulelor gazdă și se leagă de receptorii de estrogeni de pe celule. Receptorii de estrogen controlează transmiterea mesajelor între ADN și ARN. Astfel, în zilele noastre multe femei observă cicluri menstruale neobișnuite, ciudate, cauzate de dominanța estrogenului. Modificările nivelului de estrogen apar atât la bărbați, cât și la femei, așa că ascultați-vă corpul pentru a ajuta la susținerea acestor schimbări. Aveți grijă de ficat și detoxifiere, eliminați aportul de zahăr și alimentele care stimulează și cresc hormonii, mențineți echilibrul bacterian în intestin și organism - acest lucru este util în menținerea echilibrului estrogenului.
Boala mitocondrială epuizează energia
Bolile mitocondriale rezultă din mutații genetice imprimate în secvența ADN. Arhitectură artificială plasată pe planetă, cum ar fi mașinile extraterestre care încearcă să creeze modificări genetice pentru a uzurpa ADN-ul Mamei, care se manifestă ca mutații ADN și daune de tot felul. Bolile mitocondriale se caracterizează printr-un blocaj de energie în organism datorită faptului că boala se acumulează, moștenind genetica maternă în liniile de sânge ereditare.
Mitocondria este esențială pentru funcționarea zilnică a celulelor și metabolismul energetic, ceea ce duce și la dezvoltarea spirituală a sufletului și întruchiparea Suprasufletului (monadei). Boala mitocondrială reduce generarea eficientă de energie disponibilă corpului și conștiinței, oprește creșterea dezvoltării umane și creșterea spirituală. Astfel, organismul îmbătrânește mai repede și crește riscul de îmbolnăvire; energia personală este dezactivată și astfel epuizată. Acest lucru limitează foarte mult cantitatea de energie utilizabilă disponibilă pentru dezvoltarea creierului și funcționarea tuturor sistemelor neurologice. Epuizarea rezervelor de energie pentru creier și dezvoltarea neurologică contribuie la spectrul autismului, neurodegenerării și a altor deficiențe ale creierului. Defecte ale genelor mitocondriale au fost legate de sute de tulburări „clinice” ale sângelui, creierului și neurologice.
Sângele, creierul și funcțiile neurologice ale corpului planetar echivalează cu arhitectura liniilor ley, a centrilor chakrelor și a sistemelor de porți stelare care direcționează fluxul de energie (sânge) pentru a forma corpul conștiinței cunoscut sub numele de Grila Arborului Templului 12 Planetare. Funcțiile sângelui, creierului și ale funcțiilor neurologice ale corpului uman sunt echivalate cu aceeași Rețea de Arbori 12 a Templului Uman. Odată ce Templul și instalațiile ADN sunt deteriorate sau modificate, sângele, creierul și sistemul nervos sunt deteriorate. Dacă sângele, creierul și sistemul nervos sunt blocate sau deteriorate, nu putem traduce limba, nu putem păstra legătura, nu putem construi corpuri de lumină multidimensionale pentru a primi înțelepciune superioară (Sophia). Limbile noastre la multe niveluri, inclusiv limbajul nostru ADN, sunt amestecate și amestecate de cei care au căutat să înrobească și să întărească Pământul.
După cum știm, majoritatea surselor de energii cinetice sau alte energii externe sunt controlate activ de elita puterii pentru a suprima dezvoltarea umană și pentru a limita oportunitățile de utilizare echitabilă sau schimb echitabil de resurse pentru partajarea de către populația Pământului. Strategia ta este să controlezi toate sursele de energie și energie (chiar și controlul asupra ADN-ului și sufletului), creând astfel o clasă conducătoare și o clasă de sclavi sau sclavi. Folosind metoda „divide and cuquer” a grupului Orion, este mult mai ușor să controlezi o populație traumatizată de frică, ignorantă și în sărăcie.
Traducere: Oreanda Web
Ecologia consumului. Sănătate: Haplogrup - un grup de haplotipuri similare care au un strămoș comun, în care aceeași mutație a avut loc în ambele haplotipuri...
Când eram încă copil, am întrebat-o pe bunica despre rădăcini, ea a povestit o legendă că străbunicul ei îndepărtat s-a căsătorit cu o fată „locală”. Am devenit interesat de asta și am întreprins câteva cercetări. Veps, localnici din regiunea Vologda, sunt poporul finno-ugric. Pentru a testa cu exactitate această legendă a familiei, am apelat la genetică. Și ea a confirmat legenda familiei.
Haplogrup (în genetica populației umane - o știință care studiază istoria genetică a omenirii) - un grup de haplotipuri similare care au un strămoș comun, în care aceeași mutație a avut loc la ambele haplotipuri. Termenul „haplogrup” este utilizat pe scară largă în genealogia genetică, unde sunt studiate haplogrupurile cromozomiale Y (Y-DNA), mitocondriale (mtDNA) și MHC. Markerii genetici ai ADN-ului Y se transmit cu cromozomul Y exclusiv prin linia paternă (adică de la tată la fii), iar markerii ADNmt prin linia maternă (de la mamă la toți copiii).
ADN-ul mitocondrial (mtDNA) este transmis de la mamă la copil. Deoarece numai femelele pot transmite ADNmt descendenților lor, testarea ADNmt oferă informații despre mamă, mama ei și așa mai departe prin linia maternă directă. Atât bărbații, cât și femeile primesc ADNmt de la mamele lor, astfel încât atât bărbații, cât și femeile pot participa la testarea ADNmt. Deși mutațiile apar în ADNmt, frecvența lor este relativ scăzută. De-a lungul mileniilor, aceste mutații s-au acumulat și, din acest motiv, linia feminină dintr-o familie este diferită genetic de alta. După ce omenirea s-a stabilit pe planetă, mutațiile au continuat să apară aleatoriu în populații larg separate ale rasei umane odinioară unice.
Migrarea haplogrupurilor mitocondriale.
nordul rusesc.
Sunt foarte aproape de istoria, natura și cultura nordului Rusiei. Asta și pentru că de acolo vine bunica mea, care a locuit cu noi și a dedicat mult timp creșterii mele. Dar cred că pentru belaruși proximitatea este și mai mare: până la urmă, nordul rusesc a fost locuit de Krivichi, care au format și nucleul viitorului Belarus. În plus, Pskov și Novgorod sunt centre antice slave, democratice într-o anumită măsură, cu propria lor veche (la fel ca Kiev și Polotsk).
Este suficient să amintim istoria Republicii Pskov Veche și Republicii Novgorod. Multă vreme aceste teritorii au fluctuat între Marele Ducat al Lituaniei și Principatul Moscovei, dar acesta din urmă a preluat inițiativa „colectării pământurilor”. În alte circumstanțe, identitatea acestei regiuni s-ar putea dezvolta într-o naționalitate independentă. Cu toate acestea, mulți se numesc cu mândrie „rușii din nord”. Pe lângă unii bieloruși, ei deosebesc Belarusul de Vest (Lituania, Litvinienii) de Belarusul de Est (Rusyns). Vă rog să nu căutați niciun fundal politic în cuvintele mele.
Dacă în Belarus slavii s-au amestecat cu triburile baltice, atunci în Rusia - cu cele finno-ugrice. Acest lucru a oferit etnia unică a diferitelor regiuni. Parfionov, care vine din satele vecine, a spus foarte precis: „Întotdeauna îmi simt originea. Rusia de Nord - pentru mine este foarte important. Aceasta este ideea mea despre Rusia, caracterul nostru, etica și estetica. La sud de Voronej pentru mine sunt alți ruși. Este curios că în familia mea există Parfenov. Aksinya Parfenova (1800-1904) este bunica lui Kirill Kirillovich Korichev (soțul Alexandrei Alekseevna Zemskova). Cu toate acestea, acest nume de familie este comun, deci poate rude, sau poate nu.
Cherepovets, străbunica în stânga, bunica în dreapta jos, 1957?
Grupul meu mitocondrial este D5a3a.
La secvențierea GVS1 - 16126s, 16136s, 16182s, 16183s, 16189s, 16223T, 16360T, 16362S. Aceasta înseamnă că grupul meu mitocondrial este D5a3a. Acesta este un haplogrup foarte rar, chiar și geneticienii au fost surprinși - aceasta este prima dată când un astfel de grup este determinat în Belarus. În general, D este un grup asiatic. Oamenii de știință scriu că se găsește în bazinele genetice ale unor grupuri etnice din Eurasia de Nord.
Liniile simple D5a3 au fost găsite în tadjici, altaieni, coreeni și ruși din Veliky Novgorod. Toate (cu excepția coreenei) sunt caracterizate de motivul 16126-16136-16360 GVS1, care se găsește și în unele populații din nord-estul Europei.
|
Satul Annino, 1917, străbunica mea.
Analiza întregului genom a arătat că ADNmt rus și Mansi sunt combinate într-un cluster D5a3a separat, în timp ce ADNmt coreean este reprezentat de o ramură separată. Vârsta evolutivă a întregului haplogrup D5a3 este de aproximativ 20 de mii de ani (20560 ± 5935), în timp ce gradul de divergență al liniilor de ADNmt D5a3a corespunde cu aproximativ 5 mii de ani (5140 ± 1150). D5 este un grup distinct din Asia de Est.
În Siberia predomină absolut variantele D4. D5 este cel mai numeros și divers în Japonia, Coreea și sudul Chinei. În rândul popoarelor siberiene, diversitatea lui D5 și prezența variantelor sale unice pur etnice au fost remarcate în rândul grupurilor de limbă mongolă din est, inclusiv evencii mongolizați. D5a3 este remarcat într-o variantă arhaică în Coreea.O analiză mai precisă arată vârsta lui D5a3a până la 3000 de ani, dar părintele D5a3 este foarte vechi, există probabil mezolitic.
Cherepovets, 1940
Pe baza datelor disponibile, pare logic să sugerăm originea lui D5a3 undeva în Orientul Îndepărtat (între Mongolia și Coreea) și migrația sa spre vest prin sudul Siberiei. Este probabil ca strămoșii mei direcți de sex feminin au venit în Europa cu aproximativ trei mii de ani în urmă, după ce și-au dat rădăcini în Finlanda, Coreea, printre popoarele locale finno-ugrice: saami, kareliani și vepsieni. Când au fost amestecate cu Krivichi, aceste haplogrupuri au trecut la locuitorii moderni din Vologda și regiunea Novgorod.
Articolul principal: ADN mitocondrial
ADN-ul mitocondrial situat în matrice este o moleculă circulară dublu catenară închisă, în celulele umane având o dimensiune de 16569 perechi de nucleotide, care este de aproximativ 10 5 ori mai mică decât ADN-ul localizat în nucleu. În general, ADN-ul mitocondrial codifică 2 ARNr, 22 de ARNt și 13 subunități de enzime ale lanțului respirator, care reprezintă nu mai mult de jumătate din proteinele găsite în el. În special, sub controlul genomului mitocondrial, sunt codificate șapte subunități de ATP sintetază, trei subunități de citocrom oxidază și o subunitate de citocrom ubichinol. Cu-reductazele. În acest caz, toate proteinele, cu excepția unuia, a două ARN-uri ribozomale și a șase ARN de transport sunt transcrise din lanțul de ADN mai greu (exterior), iar alte 14 ARNt și o proteină sunt transcrise din lanțul mai ușor (interior).
Pe acest fond, genomul mitocondrial al plantei este mult mai mare și poate ajunge la 370.000 de perechi de nucleotide, ceea ce este de aproximativ 20 de ori mai mare decât genomul mitocondrial uman descris mai sus. Numărul de gene aici este, de asemenea, de aproximativ 7 ori mai mare, ceea ce este însoțit de apariția în mitocondriile plantelor a unor căi suplimentare de transport de electroni care nu sunt asociate cu sinteza ATP.
ADN-ul mitocondrial se replică în interfază, care este parțial sincronizată cu replicarea ADN-ului în nucleu. În timpul ciclului celular, mitocondriile se împart în două prin constricție, a cărei formare începe cu un șanț inelar pe membrana mitocondrială interioară. Un studiu detaliat al secvenței de nucleotide a genomului mitocondrial a făcut posibil să se stabilească că abaterile de la codul genetic universal nu sunt neobișnuite în mitocondriile animalelor și ciupercilor. Astfel, în mitocondriile umane, codonul TAT în loc de izoleucină din codul standard codifică aminoacidul metionină, codonii TCT și TCC, care codifică de obicei arginină, sunt codoni stop, iar codonul ACT, care este un codon stop în standard. codifică aminoacidul metionină. În ceea ce privește mitocondriile plantelor, acestea par să folosească un cod genetic universal. O altă caracteristică a mitocondriilor este caracteristica recunoașterii codonilor ARNt, care constă în faptul că o astfel de moleculă este capabilă să recunoască nu unul, ci trei sau patru codoni deodată. Această caracteristică reduce semnificația celei de-a treia nucleotide din codon și duce la faptul că mitocondriile necesită o varietate mai mică de tipuri de ARNt. În acest caz, doar 22 de ARNt diferite sunt suficiente.
Având propriul său aparat genetic, mitocondria are și propriul sistem de sinteză a proteinelor, a cărui particularitate în celulele animalelor și ciupercilor sunt ribozomi foarte mici, caracterizați printr-un coeficient de sedimentare de 55S, care este chiar mai mic decât cel al 70S- ribozomi de tip procariot. În același timp, doi ARN ribozomal mari sunt, de asemenea, mai mici decât la procariote, iar ARNr-ul mic este absent cu totul. În mitocondriile plantelor, dimpotrivă, ribozomii sunt mai asemănători cu cei procarioți ca mărime și structură.
Proteinele mitocondriale[modifica | edita sursa]
Numărul de proteine traduse din ARNm mitocondrial, care formează subunități ale complexelor mari de enzime, este limitat. O parte semnificativă a proteinelor este codificată în nucleu și sintetizată pe ribozomii citoplasmatici 80S. În special, unele proteine sunt formate în acest fel - purtători de electroni, translocaze mitocondriale, componente ale transportului proteinelor în mitocondrii, precum și factori necesari pentru transcripția, traducerea și replicarea ADN-ului mitocondrial. În același timp, astfel de proteine au peptide semnal speciale la capătul lor N-terminal, a căror dimensiune variază de la 12 la 80 de resturi de aminoacizi. Aceste situsuri formează bucle amfifile, asigură un contact specific al proteinelor cu domeniile de legare ale receptorilor de recunoaștere mitocondrială localizate pe membrana exterioară. Spre membrana mitocondrială exterioară, aceste proteine sunt transportate într-o stare parțial desfășurată în asociere cu proteinele chaperone (în special, cu hsp70). După ce sunt transferate prin membranele exterioare și interioare în punctele lor de contact, proteinele care intră în mitocondrii se leagă din nou de chaperone, dar de origine mitocondrială proprie, care preiau proteina care traversează membranele, promovează retragerea acesteia în mitocondrii și, de asemenea, controlează procesul de pliere corectă a lanțului polipeptidic. Majoritatea chaperonelor au activitate ATPaza, drept urmare atât transportul proteinelor în mitocondrii, cât și formarea formelor lor funcțional active sunt procese dependente de energie.
Ce este ADN-ul mitocondrial?
ADN-ul mitocondrial (mtDNA) este ADN-ul situat în mitocondrii, organele celulare din celulele eucariote care transformă energia chimică din alimente într-o formă în care celulele o pot folosi - adenozin trifosfat (ATP). ADN-ul mitocondrial este doar o mică parte a ADN-ului dintr-o celulă eucariotă; majoritatea ADN-ului poate fi găsit în nucleul celulei, în plante și alge și în plastide precum cloroplastele.
La om, 16.569 de perechi de baze de ADN mitocondrial codifică pentru un total de 37 de gene. ADN-ul mitocondrial uman a fost prima parte semnificativă a genomului uman care a fost secvențial. La majoritatea speciilor, inclusiv la oameni, ADNmt este moștenit numai de la mamă.
Deoarece ADNmt animal evoluează mai repede decât markerii genetici nucleari, acesta stă la baza filogeneticii și a biologiei evolutive. Acesta a devenit un punct important în antropologie și biogeografie, deoarece vă permite să studiați relația dintre populații.
Ipotezele originii mitocondriilor
Se crede că ADN-ul nuclear și mitocondrial au origini evolutive diferite, cu ADNmt derivat din genomul circular al bacteriilor care au fost înghițiți de strămoșii timpurii ai celulelor eucariote moderne. Această teorie se numește teoria endosimbiotică. Se estimează că fiecare mitocondrie conține copii a 2-10 mtADN. În celulele organismelor existente, marea majoritate a proteinelor prezente în mitocondrii (numărând aproximativ 1500 de tipuri diferite la mamifere) sunt codificate de ADN nuclear, dar se crede că genele pentru unele, dacă nu pentru majoritatea, sunt inițial bacteriene, fiind de atunci transferat la nucleul eucariot.în timpul evoluţiei.
Sunt discutate motivele pentru care mitocondriile rețin anumite gene. Existența unor organele fără genom la unele specii de origine mitocondrială sugerează că este posibilă pierderea completă a genelor, iar transferul genelor mitocondriale către nucleu are o serie de avantaje. Dificultatea de a orienta produsele proteice hidrofobe produse de la distanță în mitocondrii este una dintre ipotezele pentru care unele gene sunt conservate în ADNmt. Co-localizarea pentru reglarea redox este o altă teorie, care se referă la dezirabilitatea controlului localizat asupra mecanismelor mitocondriale. Analiza recentă a unei game largi de genomi mitocondriali sugerează că ambele aceste funcții pot dicta reținerea genelor mitocondriale.
Expertiza genetică a mtDNA
În majoritatea organismelor multicelulare, ADNmt este moștenit de la mamă (linia maternă). Mecanismele pentru aceasta includ diluarea simplă (un ovul conține în medie 200.000 de molecule de ADNmt, în timp ce spermatozoidul uman sănătos conține în medie 5 molecule), degradarea spermatozoizilor de ADNmt în tractul reproducător masculin, într-un ovul fertilizat și, în cel puțin un puţine organisme, incapacitatea de a ADNmt al spermatozoizilor să pătrundă în ovul. Oricare ar fi mecanismul, aceasta este moștenirea unipolară - moștenirea ADNmt - care apare la majoritatea animalelor, plantelor și ciupercilor.
moștenirea maternă
În reproducerea sexuală, mitocondriile sunt de obicei moștenite exclusiv de la mamă; mitocondriile din spermatozoizii de mamifere sunt de obicei distruse de ovul după fertilizare. În plus, majoritatea mitocondriilor sunt prezente la baza cozii spermatozoizilor, care este folosită pentru a propulsa spermatozoizii; uneori coada se pierde în timpul fertilizării. În 1999, s-a raportat că mitocondriile spermei paterne (conținând ADNmt) au fost marcate cu ubiquitină pentru distrugerea ulterioară în embrion. Unele metode de fertilizare in vitro, în special injectarea spermatozoizilor în ovocit, pot interfera cu acest lucru.
Faptul că ADN-ul mitocondrial este moștenit matern le permite genealogiștilor să urmărească linia maternă mult înapoi în timp. (ADN-ul cromozomial Y este moștenit patern, utilizat într-un mod similar pentru a determina istoricul patriliniar.) Acest lucru se face de obicei pe ADN-ul mitocondrial uman prin secvențierea regiunii de control hipervariabilă (HVR1 sau HVR2) și, uneori, a întregii molecule de ADN mitocondrial ca ADN genealogic. Test. De exemplu, HVR1 are aproximativ 440 de perechi de baze. Aceste 440 de perechi sunt apoi comparate cu regiunile de control ale altor indivizi (fie indivizi specifici, fie subiecți din baza de date) pentru a determina descendența maternă. Cea mai comună comparație este cu secvența de referință Cambridge revizuită. Vila și colab. au publicat studii despre asemănarea matriliniară a câinilor domestici și a lupilor. Conceptul de Eve Mitocondrială se bazează pe același tip de analiză, încercând să descopere originea umanității, urmărind originea înapoi în timp.
ADNmt este foarte conservat, iar ratele sale relativ lente de mutație (comparativ cu alte regiuni ale ADN-ului, cum ar fi microsateliții) îl fac util pentru studiul relațiilor evolutive - filogenia organismelor. Biologii pot identifica și apoi compara secvențele de ADNmt între specii și pot folosi comparațiile pentru a construi un arbore evolutiv pentru speciile studiate. Cu toate acestea, din cauza ratelor lente de mutație pe care le experimentează, este adesea dificil să distingem specii strâns înrudite în orice măsură, așa că trebuie utilizate alte metode de analiză.
Mutații ADN mitocondrial
Indivizii supuși moștenirii unidirecționale și aproape nicio recombinare nu poate fi de așteptat să sufere clichetul lui Muller, o acumulare de mutații dăunătoare până când funcționalitatea este pierdută. Populațiile animale de mitocondrii scapă de această acumulare datorită unui proces de dezvoltare cunoscut sub numele de blocaj ADNmt. Blocajul folosește procese stocastice în celulă pentru a crește variabilitatea de la celulă la celulă a încărcăturii mutante pe măsură ce organismul se dezvoltă, astfel încât un singur ou cu ADNmt mutant creează un embrion în care celulele diferite au încărcături mutante diferite. Nivelul celular poate fi apoi ales pentru a elimina acele celule cu mai mult ADNmt mutant, rezultând o stabilizare sau o reducere a încărcăturii mutante între generații. Mecanismul de bază al blocajului este discutat cu metastadiificarea matematică și experimentală recentă și oferă dovezi pentru o combinație a defalcării aleatorii a ADNmt în diviziuni celulare și schimbarea aleatorie a moleculelor de ADNmt în interiorul celulei.
moștenirea paternă
Moștenirea ADNmt unidirecțională bifold este observată la bivalve. La aceste specii, femelele au un singur tip de ADNmt (F), în timp ce masculii au ADNmt de tip F în celulele lor somatice, dar ADNmt de tip M (care poate fi până la 30% divergent) în celulele germinale. În mitocondriile moștenite de mamă, au fost raportate în plus unele insecte, cum ar fi muștele de fructe, albinele și cicadele periodice.
Moștenirea mitocondrială masculină a fost descoperită recent la puii de Plymouth Rock. Dovezile susțin cazuri rare de moștenire mitocondrială masculină la unele mamifere. În special, există cazuri documentate la șoareci în care mitocondriile moștenite de masculi au fost ulterior respinse. În plus, a fost găsit la oi, precum și la bovine clonate. A fost găsit odată în corpul unui bărbat.
În timp ce multe dintre aceste cazuri implică clonarea embrionilor sau respingerea ulterioară a mitocondriilor paterne, altele documentează moștenirea și persistența in vivo in vitro.
Donarea mitocondrială
Metoda FIV, cunoscută sub numele de donație mitocondrială sau terapie de înlocuire mitocondrială (MRT), are ca rezultat descendenți care conțin ADNmt de la donatori de sex feminin și ADN nuclear de la mamă și tată. În procedura de transfer al fusului, un nucleu de ou este injectat în citoplasma unui ou de la o femeie donatoare căreia i s-a îndepărtat nucleul, dar încă conține ADNmt al donatorului de sex feminin. Ovulul compozit este apoi fertilizat cu spermatozoizii masculului. Această procedură este utilizată atunci când o femeie cu mitocondrii defecte genetic dorește să producă descendenți cu mitocondrii sănătoase. Primul copil cunoscut care s-a născut dintr-o donație mitocondrială a fost un băiat născut într-un cuplu iordanian în Mexic pe 6 aprilie 2016.
Structura ADN-ului mitocondrial
În majoritatea organismelor multicelulare, mtDNA - sau mitogenomul - este organizat ca un ADN rotund, închis circular, dublu catenar. Dar în multe organisme unicelulare (de exemplu, tetrahimene sau alga verde Chlamydomonas reinhardtii) și în cazuri rare în organisme multicelulare (de exemplu, la unele specii de cnidari), ADNmt se găsește ca un ADN organizat liniar. Majoritatea acestor ADNmt liniare au telomeri independenți de telomerază (adică capetele ADN-ului liniar) cu diferite moduri de replicare, ceea ce le-a făcut subiecte interesante de studiu, deoarece multe dintre aceste organisme unicelulare cu ADNmt liniar sunt agenți patogeni cunoscuți.
Pentru ADN-ul mitocondrial uman (și probabil pentru metazoare), 100-10.000 de copii individuale ale ADNmt sunt de obicei prezente într-o celulă somatică (ouăle și spermatozoizii sunt excepții). La mamifere, fiecare moleculă circulară dublu catenară de ADNmt constă din 15.000-17.000 de perechi de baze. Cele două catene de ADNmt diferă prin conținutul lor de nucleotide, catena bogată în guanide se numește lanț greu (sau catena H) iar catena bogată în cinozină este numită lanț ușor (sau catena L). Lanțul greu codifică 28 de gene și lanțul ușor codifică 9 gene, pentru un total de 37 de gene. Din cele 37 de gene, 13 sunt pentru proteine (polipeptide), 22 pentru transmiterea ARN (ARNt) și două pentru subunități mici și mari de ARN ribozomal (ARNr). Mitogenomul uman conține gene care se suprapun (ATP8 și ATP6, precum și ND4L și ND4: vezi harta genomului mitocondriilor umane), ceea ce este rar în genomul animalelor. Modelul de 37 de gene se găsește, de asemenea, printre majoritatea metazoarelor, deși, în unele cazuri, una sau mai multe dintre aceste gene lipsesc și intervalul de mărime ADNmt este mai mare. O variație și mai mare a conținutului și dimensiunii genelor mtDNA există între ciuperci și plante, deși pare să existe un subset de gene care este prezent în toate eucariotele (cu excepția câtorva care nu au deloc mitocondrii). Unele specii de plante au ADNmt uriaș (până la 2.500.000 de perechi de baze per moleculă de ADNmt), dar, în mod surprinzător, chiar și aceste ADNmt uriașe conțin același număr și același tip de gene ca și plantele înrudite cu ADNmt mult mai mic.
Genomul mitocondrial al castraveților (Cucumis Sativus) este format din trei cromozomi circulari (1556, 84 și 45 kb lungime) care sunt complet sau în mare măsură autonomi în ceea ce privește replicarea lor.
În genomul mitocondrial au fost găsite șase tipuri majore de genom. Aceste tipuri de genomi au fost clasificate de „Kolesnikov și Gerasimov (2012)” și diferă în diferite moduri, cum ar fi genomul circular versus genomul liniar, dimensiunea genomului, prezența intronilor sau structurilor plasmide similare și dacă materialul genetic este o moleculă singulară, o colecție de molecule omogene sau eterogene.
Descifrarea genomului animal
În celulele animale, există un singur tip de genom mitocondrial. Acest genom conține o moleculă circulară între 11-28 kbp de material genetic (tip 1).
Descifrarea genomului plantei
Există trei tipuri diferite de genom găsite în plante și ciuperci. Primul tip este un genom circular care are introni (tipul 2) cu o lungime cuprinsă între 19 și 1000 kbp. Al doilea tip de genom este un genom circular (aproximativ 20-1000 kbp), care are și o structură plasmidică (1kb) (tip 3). Ultimul tip de genom care poate fi găsit în plante și ciuperci este un genom liniar compus din molecule de ADN omogene (tip 5).
Descifrarea genomului protistului
Protistii contin o mare varietate de genomi mitocondriali, care includ cinci tipuri diferite. Tipul 2, tipul 3 și tipul 5 menționat în genomul plantelor și fungilor există și în unele protozoare, precum și în două tipuri de genom unice. Prima dintre acestea este o colecție eterogenă de molecule circulare de ADN (tip 4), iar tipul final de genom găsit la protisti este o colecție eterogenă de molecule liniare (tip 6). Tipurile de genom 4 și 6 variază de la 1 la 200 kb.,
Transferul de gene endosimbiotice, procesul de gene codificate în genomul mitocondrial, este efectuat în principal de genomul celulei, explicând probabil de ce organisme mai complexe, cum ar fi oamenii, au genomi mitocondriali mai mici decât organismele mai simple, cum ar fi protozoarele.
Replicarea ADN-ului mitocondrial
ADN-ul mitocondrial este replicat de complexul ADN polimerază gamma, care constă dintr-o ADN polimerază catalitică de 140 kD codificată de gena POLG și două subunități accesorii de 55 kD codificate de gena POLG2. Dispozitivul de replicare este format din ADN polimerază, TWINKLE și proteine SSB mitocondriale. TWINKLE este o elicază care desfășoară lungimi scurte de dsDNA într-o direcție de 5" până la 3".
În timpul embriogenezei, replicarea ADNmt este strâns reglată de la ovocitul fertilizat prin embrionul preimplantare. Reducerea efectivă a numărului de celule din fiecare celulă ADNmt joacă un rol în blocajul mitocondrial, exploatând variabilitatea de la celulă la celulă pentru a îmbunătăți moștenirea mutațiilor dăunătoare. În stadiul de blastocite, începutul replicării ADNmt este specific pentru celulele troftocodificatoare. În schimb, celulele din masa celulară interioară restricționează replicarea ADNmt până când primesc semnale pentru a se diferenția în tipuri specifice de celule.
Transcrierea ADN-ului mitocondrial
În mitocondriile animale, fiecare catenă de ADN este transcrisă continuu și produce o moleculă de ARN policistronic. Între majoritatea (dar nu toate) regiunile care codifică proteine, ARNt-urile sunt prezente (vezi Harta genomului mitocondrial uman). În timpul transcripției, ARNt capătă o formă L caracteristică care este recunoscută și scindată de enzime specifice. La procesarea ARN-ului mitocondrial, fragmentele individuale de ARNm, ARNr și ARNt sunt eliberate din transcriptul primar. Astfel, ARNt-urile stivuite acționează ca punctuații secundare.
Boli mitocondriale
Ideea că ADNmt este deosebit de susceptibil la speciile reactive de oxigen generate de lanțul respirator datorită proximității sale rămâne controversată. ADNmt nu acumulează mai multe baze oxidative decât ADN-ul nuclear. S-a raportat că cel puțin unele tipuri de leziuni oxidative ale ADN-ului sunt reparate mai eficient în mitocondrii decât în nucleu. ADNmt este ambalat cu proteine care par a fi la fel de protectoare ca și proteinele cromatinei nucleare. Mai mult, mitocondriile au dezvoltat un mecanism unic care menține integritatea ADNmt prin degradarea genomilor deteriorați excesiv, urmată de replicarea ADNmt intact/reparat. Acest mecanism este absent în nucleu și este activat de puținele copii ale ADNmt prezente în mitocondrii. Rezultatul unei mutații în ADNmt poate fi o modificare a instrucțiunilor de codificare pentru unele proteine, care poate afecta metabolismul și/sau fitnessul organismului.
Mutațiile ADN mitocondrial pot duce la o serie de boli, inclusiv intoleranța la efort și sindromul Kearns-Sayre (KSS), care determină o persoană să-și piardă funcția completă a mișcărilor inimii, ochilor și musculare. Unele dovezi sugerează că acestea pot contribui semnificativ la procesul de îmbătrânire și sunt asociate cu patologia legată de vârstă. În special, în contextul bolii, proporția de molecule mutante de ADNmt într-o celulă este denumită heteroplasmă. Distribuțiile heteroplasmei în interiorul și între celule dictează debutul și severitatea bolii și sunt influențate de procese stohastice complexe în interiorul celulei și în timpul dezvoltării.
Mutațiile în ARNt-urile mitocondriale pot fi responsabile pentru boli severe, cum ar fi sindroamele MELAS și MERRF.
Mutațiile genelor nucleare care codifică proteinele pe care mitocondriile le folosesc pot contribui, de asemenea, la boala mitocondrială. Aceste boli nu urmează modele de moștenire mitocondrială, ci urmează modele de moștenire mendeliană.
Recent, mutațiile din ADNmt au fost folosite pentru a ajuta la diagnosticarea cancerului de prostată la pacienții cu biopsie negativă.
Mecanismul îmbătrânirii
Deși ideea este controversată, unele dovezi sugerează o legătură între îmbătrânire și disfuncția genomului mitocondrial. În esență, mutațiile din ADNmt perturbă echilibrul atent al producției de oxigen reactiv (ROS) și al producției enzimatice de ROS (de către enzime precum superoxid dismutaza, catalaza, glutation peroxidază și altele). Cu toate acestea, unele mutații care cresc producția de ROS (de exemplu, prin reducerea apărării antioxidante) la viermi cresc mai degrabă decât le scad longevitatea. În plus, șobolanii goi, rozătoarele de mărimea unui șoarece, trăiesc de aproximativ opt ori mai mult decât șoarecii, în ciuda reducerii, în comparație cu șoarecii, a apărării antioxidante și a daunelor oxidative crescute la biomolecule.
La un moment dat, s-a considerat că există o buclă de feedback pozitiv la locul de muncă („Cercul vicios”); pe măsură ce ADN-ul mitocondrial acumulează daune genetice cauzate de radicalii liberi, mitocondriile își pierd funcția și eliberează radicali liberi în citosol. Scăderea funcției mitocondriale reduce eficiența metabolică generală. Cu toate acestea, acest concept a fost infirmat definitiv atunci când șoarecii modificați genetic pentru a acumula mutații ADNmt la o rată crescută s-au dovedit a îmbătrâni prematur, dar țesuturile lor nu produc mai mult ROS, așa cum a prezis ipoteza ciclului vicios. Sprijinind legătura dintre longevitate și ADN-ul mitocondrial, unele studii au găsit corelații între proprietățile biochimice ale ADN-ului mitocondrial și longevitatea speciilor. Se fac cercetări ample pentru a explora în continuare această legătură și metodele anti-îmbătrânire. În prezent, terapia genică și suplimentele nutraceutice sunt domenii populare ale cercetării actuale. Bjelakovic și colab. au analizat rezultatele a 78 de studii între 1977 și 2012, care au implicat un total de 296.707 de participanți, au concluzionat că suplimentele cu antioxidanți nu reduc mortalitatea de orice cauză și nu prelungesc speranța de viață, în timp ce unele dintre ele, cum ar fi beta-carotenul, vitamina E și doze mai mari de vitamina A, poate crește de fapt mortalitatea.
Punctele de întrerupere de ștergere sunt adesea găsite în sau în apropierea regiunilor care prezintă conformații non-canonice (non-B), și anume ace de păr, cruciforme și caracteristici asemănătoare trifoiului. În plus, există dovezi care susțin implicarea regiunilor curbilinii elicoidale și a tetradelor G lungi în detectarea evenimentelor de instabilitate. În plus, puncte de densitate mai mare au fost observate în mod consecvent în regiunile cu GC oblic și în imediata apropiere a fragmentului degenerat al secvenței YMMYMNNMMHM.
Cum este ADN-ul mitocondrial diferit de nuclear?
Spre deosebire de ADN-ul nuclear, care este moștenit de la ambii părinți și în care genele sunt rearanjate prin recombinare, de obicei nu există nicio modificare a ADNmt de la părinte la descendent. În timp ce mtDNA se recombină, de asemenea, face acest lucru cu copii ale lui însuși în aceeași mitocondrie. Din această cauză, rata de mutație a ADNmt animal este mai mare decât cea a ADN-ului nuclear. ADNmt este un instrument puternic pentru urmărirea ascendenței prin femele (matrilineage) și a fost folosit în acest rol pentru a urmări descendența multor specii cu sute de generații în urmă.
Rata rapidă de mutație (la animale) face ADNmt util pentru evaluarea relațiilor genetice ale indivizilor sau grupurilor din cadrul unei specii și pentru identificarea și cuantificarea filogeniei (relații evolutive) între diferite specii. Pentru a face acest lucru, biologii determină și apoi compară secvența ADNmt de la diferiți indivizi sau specii. Datele de comparație sunt utilizate pentru a construi o rețea de relații de intersecvență care oferă o estimare a relațiilor dintre indivizi sau specii de la care a fost luat ADNmt. ADNmt poate fi folosit pentru a evalua relațiile dintre speciile apropiate și cele îndepărtate. Datorită frecvenței ridicate a mutațiilor ADNmt la animale, codonii de poziție 3 se schimbă relativ rapid și oferă astfel informații despre distanțele genetice dintre indivizi sau specii strâns înrudite. Pe de altă parte, rata de substituție a proteinelor mt este foarte lentă, astfel încât modificările aminoacizilor se acumulează lent (cu modificări lente corespunzătoare în pozițiile codonului 1 și 2) și oferă astfel informații despre distanțele genetice ale rudelor îndepărtate. Modelele statistice care țin cont de frecvența de substituție între pozițiile codonilor separat pot fi, prin urmare, utilizate pentru a estima simultan o filogenie care conține atât specii strâns înrudite, cât și specii îndepărtate.
Istoria descoperirii mtDNA
ADN-ul mitocondrial a fost descoperit în anii 1960 de Margit M. K. Nas și Sylvan Nas folosind microscopia electronică ca fire sensibile la DNază în mitocondrii și de Ellen Hasbrunner, Hans Tuppi și Gottfried Schatz din analize biochimice pe fracții mitocondriale înalt purificate.
ADN-ul mitocondrial a fost recunoscut pentru prima dată în 1996, în timpul procesului Tennessee v. Paul Ware. În 1998, în Commonwealth of Pennsylvania v. Patricia Lynn Rorrer, ADN-ul mitocondrial a fost admis ca probe pentru prima dată în statul Pennsylvania. Cazul a fost prezentat în episodul 55 din sezonul 5 din seria True of Dramatic Forensic Court Cases (Sezonul 5).
ADN-ul mitocondrial a fost recunoscut pentru prima dată în California în timpul urmăririi cu succes a lui David Westerfield pentru răpirea și uciderea în 2002 a Danielle van Dam, în vârstă de 7 ani, în San Diego: a fost folosit pentru a identifica atât oameni, cât și câini. Acesta a fost primul proces din SUA pentru a rezolva ADN-ul canin.
baze de date mtDNA
Au fost create mai multe baze de date specializate pentru a colecta secvențe de genom mitocondrial și alte informații. Deși majoritatea se concentrează pe date secvențe, unele dintre ele includ informații filogenetice sau funcționale.
- MitoSatPlant: Mitocondrial Viridiplant Microsatellite Database.
- MitoBreak: Baza de date pentru punctele de control ADN mitocondrial.
- MitoFish și MitoAnnotator: o bază de date a genomului mitocondrial al peștilor. Vezi, de asemenea, Cawthorn et al.
- MitoZoa 2.0: bază de date pentru analiza comparativă și evolutivă a genomului mitocondrial (nu mai este disponibilă)
- InterMitoBase: o bază de date adnotată și o platformă pentru analiza interacțiunilor proteină-proteină pentru mitocondriile umane (ultima actualizare în 2010, dar încă nu este disponibilă)
- Mitome: bază de date pentru genomica mitocondrială comparativă în metazoare (nu mai este disponibilă)
- MitoRes: o resursă pentru genele mitocondriale codificate nuclear și produsele lor în metazoare (nu mai este actualizată)
Există mai multe baze de date specializate care raportează polimorfisme și mutații în ADN-ul mitocondrial uman, împreună cu o evaluare a patogenității acestora.
- MITOMAP: un compendiu de polimorfisme și mutații în ADN-ul mitocondrial uman.
- MitImpact: Colecție de predicții predictive de patogenitate pentru toate modificările nucleotidelor care provoacă substituții non-sinonime în genele care codifică proteinele mitocondriale umane.
