Enthält jedes Mitochondrium in einer Zelle die gleiche DNA?

Ich weiß, dass Mitochondrien von Eukaryoten ihre eigene DNA haben, die der von Bakterien ähnlicher ist als der übrigen DNA der Zelle. Ich weiß auch, dass eine Zelle viele Mitochondrien haben kann, und ich verstehe, dass jedes von ihnen seine eigene DNA hat. Ist es die gleiche DNA?

Ich weiß, dass bei der Empfängnis eines Menschen die Mitochondrien der Spermien zerstört werden und nicht mehr zur neuen Zelle beitragen. Wenn es keine Mutationen gab und der Prozess mit einer Zelle mit homogener mDNA begann, würde dies bedeuten, dass die mDNA nicht nur innerhalb einer Zelle, sondern bei allen Nachkommen gleich war. Aber es gibt Mutationen, weil wir unterschiedliche mDNAs haben. Sollten die Mutationen dann nicht für Abwechslung innerhalb einzelner Zellen sorgen? Es fällt mir schwer zu glauben, dass es überhaupt eine einzige menschliche Zelle auf der Welt geben kann, die eine homogene mDNA hat, denn wenn ich das richtig verstehe, behält eine Eizelle während der Empfängnis viele Mitochondrien, nicht nur eine, also zumindest einen Teil der Vielfalt innerhalb der Eizelle sollte an den gezeugten Menschen weitergegeben werden. Aber vielleicht ist es Ist es extrem schwierig für eine Zelle mit Mitochondrien unterschiedlicher DNA zu überleben? Lässt sich abschätzen, wie hoch der Anteil menschlicher Zellen mit homogener oder nahezu homogener mDNA weltweit ist?

Ich frage das, weil ich gehört habe, dass die mDNA als ein weiteres Chromosom angesehen werden kann. Ich frage mich, ob dann jedes einzelne Stück mitochondrialer DNA als ein anderes Chromosom betrachtet werden sollte.

Bitte beachten Sie, dass alles, was ich über Biologie weiß, das ist, was ich vor einigen Jahren in der High School gelernt habe, und die Teile, die ich aus Wikipedia und anderen Internetquellen kenne. Ich bitte um möglichst zugängliche Antworten.

EDIT: Beim Lesen bin ich auf den Begriff Heteroplasmie gestoßen . So kommt es vor, dass Mitochondrien eines Organismus unterschiedliche Erbinformationen speichern können. Aber der Artikel scheint anzudeuten, dass es eher eine Anomalie als der normale Lauf der Dinge ist. Das kommt mir seltsam vor. Ich verstehe natürlich, dass einige Mutationen schädlich sein müssen, aber sollten sich nicht einige Mutationen und einige Arten von Vielfalt in der Zelle als neutral oder sogar vorteilhaft erweisen?

Ich habe auch gerade gelesen, dass ein Mitochondrium mehr als eine Kopie seiner DNA speichert. Das scheint Variationen sogar innerhalb eines einzelnen Mitochondriums zu ermöglichen.

EDIT 2: Ich denke, es ist möglich, dass meine Frage unklar ist. Es scheint vier Ebenen zu geben, auf denen mDNA-Varietät betrachtet werden kann: eine Art, ein Organismus, eine Zelle, ein Mitochondrium. Ich bitte die Antwortenden, sich auf die dritte zu konzentrieren. Ich werde mich freuen, auch etwas über die anderen Ebenen zu lernen, und ich werde solche Informationen themenbezogen berücksichtigen, aber meine Hauptfrage ist, was in einer Zelle passiert.

Warum sollte sich mtDNA in diesem Sinne von Kern-DNA unterscheiden? Beide sind empfindlich gegenüber Mutationen.
@nico Ja, natürlich gibt es Mutationen in der mitochondrialen DNA. Andernfalls gäbe es keine mDNA-Vielfalt in der gesamten menschlichen Bevölkerung. Kern-DNA unterscheidet sich jedoch von mDNA darin, dass letztere in sehr vielen (möglicherweise Tausenden, wie ich es verstehe) Kopien innerhalb einer einzelnen Zelle vorkommt , sodass innerhalb dieser einzelnen Zelle Raum für Vielfalt besteht. Das ist mit Kern-DNA unmöglich.
sicher, aber was ich sagen wollte, ist, dass Sie nach dem gleichen Prinzip genauso gut fragen können: "Enthält jeder Kern die gleiche DNA"? Sicherlich erhöht das Vorhandensein von Tausenden von Kopien die Wahrscheinlichkeit, Mutationen zu haben, um 3 Größenordnungen, daran besteht kein Zweifel. Ich frage mich jedoch, ob es Reparaturmechanismen für mtDNA gibt ... Ich würde es vermuten, aber ich bin mir nicht sicher
@nico Das wäre nicht genau die gleiche Art von Frage, obwohl sie sicherlich verwandt ist. Ich frage, was in einer einzelnen Zelle passiert. Es gibt nur einen Kern in einer einzelnen Zelle, daher muss sich Ihre Frage auf eine größere Struktur wie einen Organismus beziehen. Ich werde die Frage bearbeiten, um sie zu verdeutlichen.
oh, OK, es tut mir leid, dass ich die Frage zu schnell gelesen und falsch verstanden habe, was Sie gefragt haben :)

Antworten (1)

Dieser Link scheint gute Informationen zu enthalten, die die meisten Ihrer Fragen beantworten.

Meiner Meinung nach gibt es zwei Arten von Mitochondrien: funktionierende und nicht funktionierende. Mitochondrien haben DNA, aber diese mDNA ist dazu da, Proteine ​​für ihre spezifischen Funktionen zu codieren (z. B. um ATP zu erzeugen). Obwohl die mDNA möglicherweise nicht für jedes Mitochondrium in Ihrem Körper einheitlich ist, ist sie höchstwahrscheinlich funktionsfähig, es sei denn, Sie haben eine Mitochondrienerkrankung. Wenn Sie eine mitochondriale Erkrankung haben, deutet dies darauf hin, dass einige Ihrer Mitochondrien funktionsfähig sind und andere nicht (andernfalls wären Sie nicht lebensfähig).

Wie in den Kommentaren besprochen, unterliegt jede DNA Mutationen, so dass selbst identische mDNA-Genome nach einigen Mutationen variieren können. Es ist möglich, dass nur eine genetische Linie von Mitochondrien von Ihrer Mutter an Sie weitergegeben wurde. In diesem Fall wären alle Mitochondrien in Ihrem Körper identisch (mit Ausnahme geringfügiger Mutationen). Es ist auch möglich, dass Ihre Mutter mehr als eine genetische Linie geerbt und an Sie weitergegeben hat (wie es bei lebensfähigen mitochondrialen Erkrankungen der Fall ist).

Mitochondriale Reparaturmechanismen existieren, aber sie unterscheiden sich auf verschiedene Weise von der nuklearen DNA-Reparatur und sind möglicherweise anfälliger für Schäden.

Vielen Dank. Das erste Dokument scheint sich nur mit den Mutationen zu befassen, die Gene fehlerhaft machen. Aber es muss doch doch Mutationen geben, die für die Zelle oder den Organismus nicht schädlich sind? Ist es für eine mDNA-Mutation schwieriger, neutral oder vorteilhaft zu sein, als für Kern-DNA-Mutationen? Ist es üblich, dass eine Zelle in ihren Mitochondrien mehrere verschiedene, aber (fast) alle vollkommen intakte mDNA-Sätze hat?
1) Sie haben Recht, es gibt Mutationen, die für die Mitochondrien oder die Zelle nicht schädlich sind. 2) Eine mitochondriale Mutation ist wahrscheinlich eher schädlich als eine nukleäre DNA-Mutation, da sie viel weniger groß ist. Kern-DNA ist viel größer und daher gibt es weniger Veränderungen, um etwas Wichtiges zu mutieren. 3) Ich weiß nicht, wie häufig es ist, aber es ist möglich.
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