¿Qué información contiene el genoma de mitocondrias del ser humano?
Las mitocondrias son los orgánulos celulares de eucariotas en los cuales se transforma la energía de las moléculas reductoras en ATP, la molécula de almacenamiento energético. Puedes leer más sobre ellos en el artículo de la cadena de transporte electrónica aquí . Las mitocondrias son un orgánulo especial, puesto que poseen su propio ADN. Durante la evolución el ADN mitocondrial ha cambiado a la par que el ADN de la célula que lo hospedaba. Las mitocondrias codifican para tan solo el 5% de las proteínas que necesita para llevar a cabo su función, el resto de las proteínas están codificadas en el genoma nuclear. Puedes leer más sobre el tema en el artículo Organización del genoma mitocondrial aquí.
La mitocondria de los seres humanos contiene un único tipo de molécula de ADN circular, en un número de copia variable. Esta molécula de ADN tiene un tamaño aproximado de 17Kb. El genoma de las mitocondrias de humanos está muy compactado, incluso presenta genes solapantes y sin intrones (ambas son características propias de bacterias). Curiosamente las mitocondrias de levaduras, que son cuatro veces mayores que las de humanos, presentan intrones y secuencias separadoras entre los genes de las mitocondrias.
Esquema de los genes contenidos en el genoma de los seres humanos
Cada copia codifica para un total de 37 genes. De ellos 24 forman el exclusivo aparato de síntesis de proteínas. 22 darán lugar a tARN, ARN de transferencia específicos de la mitocondria puesto que su código de traducción de ARN a proteínas es específico, lee más sobre el tema en nuestro artículo sobre “el código genético universal” aquí. Los tARN son los encargados de unir los aminoácidos que darán lugar a las cadenas de polipéptidos que formarán las proteínas al traducirse los ARN mensajeros en los ribosomas. Además el genoma de mitocondrias de humanos codifica para 2 ARN ribosómicos (rARN) que forman parte de la maquinaria específica de la mitocondria para traducir el ARN. Mientras que las más de 80 proteínas que formal la estructura del ribosoma son codificadas en el núcleo celular, puedes leer más sobre los ribosomas en su propio artículo aquí. Las otras moléculas esenciales para la replicación del ADN y la síntesis de proteínas, como pueden ser las polimerasas de ARN y ADN están codificadas en el genoma nuclear y viajan a las mitocondrias.
Los otros genes de las mitocondrias de humanos son 13 polipéptidos propios de la maquinaria energética de la mitocondria. Entre ellos encontramos uno de los once polipéptidos que formar el complejo citocromo b y 3 de los 13 del complejo del citocromo c, complejos que son indispensables para la cadena de transporte de electrones. Encontramos 2 de las 16 subunidades de la ATP sintasa (de la que puedes leer más aquí). Concretamente las subunidades 6 y 8 del complejo F0 están codificadas en el ADN mitocondrial. También se encuentran codificadas en el genoma de mitocondrias 7 de las más de 40 subunidades de la NADH dehidrogenasa, el resto de subunidades de todos estos complejos, el resto de la cadena de transferencia de electrones y las proteínas estructurales propias de la membrana de mitocondrias se encuentran en el genoma nuclear.