دزآزما

مونا شهريارپور، رشته پزشكي

تاريخچه: در ۱۹۶۰ توسط مارگریت ام. کی. ناس و سیلوان ام. کی ناس و به وسیله میکروسکوپ الکترونی وهمچنین توسط الن هاسلبروز، هانس تاپی و گاتفرید شاتز به وسیله  آزمایش‌های بیوشیمیایی روی بخش‌های به شدت خالص شده ي میتوکندری کشف گردید

مشخصات كلي:1.حلقوي و دو رشته اي است.

2-فاقد نواحي اينترون مي باشد.

3-فاقد پوشش پروتئين هاي  هيستوني مي باشد و مستقل از هسته است.

4-جهش پذيري آن 15 بار بيشتر از هسته است.

5-فقط از طريق مادر منتقل مي شود زيرا اسپرم ها داراي تعداد كمي ميتو كندري هستند كه هنگام لقاح از بين مي روند.

6-قدرت ترميم آن بسيار كمتر از هسته است-

 رونويسي: به وسيله پليمراز گاما رونويسي مي شود كه به وسيله ي ژنوم هسته اي كد مي شود. رونويسي آن الزاما با تقسيم ميتوكندري همراه نيست به همين دليل ممكن است در يك ميتوكندري چندين نسخه از ژنوم به طور جداگانه موجود باشد كه به آن كنكاتامر (concatamer) ميگويند.

خاستگاه : به نظر می‌رسد DNA میتوکندریایی و هسته دارای ویژگیهای تکاملی متفاوتی باشند. mtDNAها از ژنوم‌های حلقوی باکتری‌هایی که توسط اجداد اولیهٔ سلول‌های یوکاریوتی امروزی در بر گرفته شده‌اند مشتق شده‌اند.  این نظریه به نظریهٔ درون هم زيستي (endosymbiotic theory) معروف است.

ژن هاي ميتوكندريايي: میتوکندری ها ژنوم خاص خود را دارند که به صورت یک ملکول DNA حلقوی دو رشته ای می باشد . کروموزوم میتوکندری انسان دارای 37 ژن ( 16569 جفت باز ) شامل 13 ژن کد کننده زیر واحدهای موجود در پروتئین های زنجیره تنفس هستند كه ژن باقی مانده ملکول های rRNAو tRNA مورد نیاز برای ماشین سنتز پروتئین در میتوکندری را کد می کنند . اکثریت قریب به اتفاق پروتئین های میتوکندریایی ، حدود 900 نوع مختلف ، توسط ژن های موجود در هسته کد شده ، بر روی ریبوزوم های سیتوپلاسمی ترجمه می شوند و بعد از ترجمه به داخل میتوکندری انتقال می یابند . وجود DNA میتوکندریایی ، ریبوزوم ها و ملکول های tRNA در ميتوكندري، از فرضیه منشاء درون همزیستی میتوکندری ها حمایت می کند .  علاوه بر همانندسازي، DNAوRNA سازی ،پروتئين سازي هم در میتوکندری صورت می‌گیرد. این فرایند توسط آنزیم ها و ملکول های خاص خود اندامک صورت می‌گیرد. جایگاه DNA در ماده زمینه میتوکندری و بعضی مواقع چسبیده به غشای داخلی میتوکندری است.

جهش در ژنوم ميتوكندريايي و بيماري هاي ناشي از آن : برخی جهش ها در ژنوم میتوکندریایی سبب بیماری می شوند.عملکرد ناصحیح میتوکندری به عنوان اندامکی که در متابولیسم انرژی نقش بسیار مهمی دارد می‌تواند به شرایط پاتولوژیک منجر شود. تعداد رو به افزایشی از بیماری های انسانی ، ناشی از جهش هایی در ژنوم میتوکندریایی هستند که ظرفیت سلول را در تولید ATP کاهش می دهند . برخی از انواع بافت ها و سلول ها  (نورون ها ، سلول های عضلانی ،عضله اسکلتی ، قلب و سلول های بتا پانکراس ) در مقایسه با بافت ها یا سلول های دیگر ، تحمل کمتری نسبت به کاهش تولید ATP دارند و به همین دلیل تحت تاثیر جهش در ژنوم میتوکندریایی قرار می گیرند .اكثر بيماري هاي ميتوكندريال از نوع ميوپاتي و نوروپاتي (عصبي-عضلاني) هستند كه بيشتر اعضايي نظير مغز ، كليه،عضلات،چشم،گوش داخلي‌ و روده بزرگ را درگير مي كند چرا كه مصرف ATP در اين اندام ها زياد است. آنسفالومیوپاتی های میتوکندریایی (بيماري هاي ژنتيكي ميتوكندريال) همیشه از طریق مادر منتقل می شوند  زیرا ، یک رویان در حال نمو تمامی میتوکندری های خود را از تخمک دریافت می کند.در حال حاضر در حدود 150 بيماري وجود دارند كه علت آن ها جهش هاي ژنتيكي درDNA  ميتوكندريال است و از هر 200 تولد یک کودک با یک جهش میتوکندریال متولد می شود.

برخي از آنسفالو ميوپاتي هاي مهم عبارتند از:

• بيماري لبراپتيك نوروپاتي (Leber hereditary optic neuropathy=LHON )كه از علائم آن نابينائي تدريجي است كه فرد در حدود بيست سالگي به كلي نابينا مي شود.
• بيماري گلوتاريك اسيد اورياتيپ 2 كه باعلائمي مانند شلي عضلات ،صورت ناهنجار و غير طبيعي،كيست هاي كليوي و عقب ماندگي ذهني همراه است.
• سندروم هايي نظير سندروم پيرسون و آكاتالاسيما كه اكثرا با دژنره شدن عضلات دستگاه عصبي همراه هستند.

درمان بيماري هاي ميتو كندری: پژوهشگران آمریکایی برای اولین بار موفق شدند از راه پیوند کروموزوم با بیماریهای ارثی میتوکندریال که از مادر به فرزند می رسند مبارزه کنند. اکنون گروهی از دانشمندان مرکز تحقیقات ملی اورگان و دانشگاه علم و بهداشت اورگان موفق شدند این بیماریها را روی گروهی از میمونها درمان کنند. در این متد، کروموزمها از مادر حامل یک جهش ژنتیکی بیماریزا به اهداکننده سالم منتقل می شوند. به این ترتیب از انتقال بیماریهای ارثی میتوکندریال به فرزندان جلوگیری می شود. در این خصوص این دانشمندان اظهار داشتند: “معتقدیم که این کشف در میمونها می تواند به سرعت در ارائه روشهای درمانی مناسب برای انسان نیز توسعه یابد و از بیماریهایی که از طریق DNA ميتوكندری از مادر به فرزندان منتقل مي شود جلوگيري كند مثل بعضی از اشکال سرطان، دیابت بارداری، مشکلات عضلانی و آسیبهای تخریب نورونی.