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.
Материнское наследование. Наследование по материнской линии. Гомоплазмия. Гомоплазия. Гетероплазия.
Поскольку мтДНК. содержится в цитоплазме клеток, она наследуется только по материнской линии. В цитоплазме яйцеклетки есть тысячи митохондрий и, следовательно, десятки тысяч молекул мтДНК.
В то же время в сперматозоиде имеется только несколько молекул мтДНК, которые не попадают в оплодотворяемое яйцо. Поэтому мужчины наследуют мтДНК от своих матерей, но не передают ее своим потомкам. Такой тип наследования называется материнским наследованием, или наследованием по материнской линии.
Родословная, демонстрирующая материнское наследование митохондриального заболевания, приведена на рис. 6.2.
Обычно все копии мтДНК идентичны, и такое состояние называют гомоплазмией. Иногда, однако, в мтДНК возникают мутации.
Вследствие не очень совершенной работы митохондриальной ДНК-полимеразы и репаративных систем мутации в мтДНК возникают в 10 раз и более чаще, чем в ядерной ДНК. Появление мутации в одной из молекул мтДНК может привести к возникновению двух популяций мтДНК в клетке, что называют гетероплазией. В результате деления клеток мутантная мтДНК попадает в другие клетки, где она продолжает размножаться.
Этот процесс распространения мутантной, как, впрочем, и нормальной мтДНК, называют репликативной сегрегацией. Доля мутантной мтДНК во время этого процесса может существенно меняться. Причинами изменения доли му-тантной мтДНК при делении клеток могут быть как селективные преимущества мугантной мтДНК, так и случайные колебания в числе молекул мтДНК, попадающих во вновь делящиеся клетки.
При такой сложности механизма наследования мугантной мтДНК вызывает удивление, как часто популяция мугантной мтДНК в яйцеклетке оказывается в состоянии го-моплазмии. Однако даже в том случае, когда в оплодотворенной яйцеклетке находится смесь из мутантных и нормальных молекул мтДНК, вероятность развития митохондриального заболевания у потомка может быть достаточно высокой. Энергетические потребности разных тканей организма, которые удовлетворяются в значительной мере митохондриальной АТФ, различны. Наиболее энергопотребляющей является нервная система. Именно поэтому эта система в первую очередь поражается при митохондриальных болезнях.
- Читать далее "Классификация митохондриальных болезней. Классы митохондриальных болезней. Атрофия дисков зрительных нервов Лебера."