1. Митохондрии. Дыхательная цепь. Митохондриальная ДНК.
2. Материнское наследование. Наследование по материнской линии. Гомоплазмия. Гомоплазия. Гетероплазия.
3. Классификация митохондриальных болезней. Классы митохондриальных болезней. Атрофия дисков зрительных нервов Лебера.
4. Синдром Лея. Синдром нейропатии, атаксии и пигментной дистрофии сетчатки. Синдром миоклонус-эпилепсии и рваных красных мышечных волокон.
5. Синдром митохондриальной энцефаломиопатии и инсультоподобных эпизодов. Синдром Кернса—Сайра. Синдром истощения митохондриальной ДНК.
Митохондрии. Дыхательная цепь. Митохондриальная ДНК.
Митохондрии являются клеточными органеллами. Особенности строения митохондрий указывают на их эндосимбио-тическое происхождение.
Митохондрии имеют две высокоспециализированные мембраны — наружную и внутреннюю, кольцевую молекулу ДНК, а также собственные системы транскрипции и трансляции. Каждая клетка содержит несколько сотен митохондрий. В них осуществляется ряд важных биохимических цепей реакций, из которых особенное значение для энергетического обмена клетки имеет окислительное фосфорилирование.
В результате этого процесса образуются молекулы АТФ (аденозинтрифосфат) — основного источника энергии во многих биохимических превращениях. В митохондриях также содержатся ферменты, участвующие в биосинтезе пуринов, в цикле трикабоновых кислот, мочевины, окисления пирувата и т.д.
Дыхательная цепь митохондрий состоит из 5 мультифер-ментных комплексов, субъединицы которых кодируются как ядерными, так и митохондриальными генами. В переноске электронов участвуют коэнзим Q10 и цитохром с. Электроны поступают от молекул NAD*H и FAD'H и переносятся по дыхательной цепи.
Высвобождаемая энергия используется для транспорта протонов к внешней мембране митохондрий, а возникающий электрохимический градиент — для синтеза АТФ с помощью комплекса V дыхательной цепи митохондрий.
Как уже отмечено, митохондрии имеют собственную ДНК, в каждой митохондрии содержится 10 и более молекул ДНК. Геном митохондриальной ДНК (мтДНК) полностью расшифрован. Он включает 16 569 нуклеотидов, которые образуют двунитевую кольцевую молекулу. В митохондриаль-ном геноме есть гены для двух рибосомальных РНК, 22 тРНК и 13 полипептидов, участвующих в реакциях окислительного фосфорилирования (рис. 6.1); мтДНК не содержит интронов.
Митохондриальные белки, вовлеченные в окислительное фосфорилирование, включают компоненты комплекса I (субъединицы NADH-дегидрогеназы: ND1—ND6), комплекса III (цитохром b), комплекса IV (субъединицы цитохромок-сидазы I, II, III) и комплекса V (субъединицы 6 и 8 митохон-дриальной АТФазы). Все другие гены, кодирующие митохондриальные белки (примерно 1100), транскрибируются в ядре, транслируются в цитоплазме, затем импортируются митохондриями. Нарушение взаимодействия между митохондриальным и ядерным геномами служит причиной разнообразной митохондриальной патологии.
- Читать далее "Материнское наследование. Наследование по материнской линии. Гомоплазмия. Гомоплазия. Гетероплазия."