ADN Mitocondrial humano

También llamado cromosoma mitocondrial, es una molécula circular de DNA (*) de un tamaño de 16569 pares de bases (bp) (8000 veces menor que el cromosoma medio). Este tamaño de 16569 bp corresponde al primer ADN secuenciado (secuencia Cambridge) aunque existen otras variantes con un número de pares de bases que oscila entre 16559 y 16570. En cada mitocondria existen varias copias de este ADN, de modo que el número de cromosomas mitocondriales en cada célula puede ser de varios miles. Cuatro o cinco cromosomas mitocondriales se agrupan formando los llamados nucleoides

El ADN mitocondrial es muy parecido al del los cromosomas bacterianos, estando formado por dos cadenas complementarias, cada una con 16569 pares de bases, pero con un peso molecular diferente: la cadena pesada H (peso molecular, 5.168.726 daltons) contiene muchas más G que la cadena ligera L (peso molecular, 5.060.609 daltons). La mayor parte de la cadena H constituye el molde para la transcripción de la mayor parte de los genes, mientras que la cadena L es la cadena codificadora (*)

El genoma mitocondrial contiene un total de 37 genes de los cuales 13 genes que codifican para ARNs mensajeros, y por lo tanto para 13 proteínas, 22 genes que codifican para 22 tARNs (ARNs de transferencia, que se representan simbólicamente como hojas de trebol) (*) y 2 genes que codifican para dos rRNAs mitocondriales (RNAs ribosómicos). En la práctica, cuando se secuencia el ADN miocrondrial se unna persona en particular, se observan un cierto número de variaciones que son simplemente polimorfismos no tienen ninguna consecuencia clínica. De hecho, una región del ADN-mitocondrial llamada región de control, es tan polimórfica que se utiliza en medicina forense para identificar al sujeto.

Además de las proteínas que la mitocondria puede sintetizar por si misma, necesita importar algunas otras sintetizadas en el núcleo. De igual forma, los lípidos que forman las membranas externa e interna de la mitocondria son importadas.

Las mutaciones de algunos de los genes mitocondriales ocasionan enfermedades en el hombre. Se conocen las siguientes mutaciones:

• MELAS: (miopatía mitocondrial con encefalopatía, acidosis láctica y episodios similares al ictus). Se debe a una disfunción el complejo I de la cadena respiratoria mitocondrial debida a un cambio de bases en el par 3243 de la cadena pesada
• MERRF: (epilepsia mioclónica, fibras rojas deshilachadas): se debe sobre todo a una mutación del gen que codifica el t-ARN de la lisina por un cambio de bases en la posición 8344 de la cadena pesada. Este cambio produce una disfunción del complejo V de la cadena respiratoria
• NARP (neuropatía, ataxia, retinitis pigmentaria): se debe a una mutación del gen que codifica el complejo V de la cadena respiratoria (ATP-asa 6)
• LHON (neuropatía hereditaria de Leber): se debe a multiples mutaciones en los genes que codifican el complejo I (NADH-deshidrogenasa)

Adicionalmente se han encontrado estas y otras mutaciones de los genes mitocondriales en muchos otros desórdenes (p. ejemplo, sordera, síndrome de Ham, etc).