Fotocopias 1

La mitocondria es un orgánulo citoplasmático. Aproximadamente hay unas 2000
mitocondrias por célula.
-
Ciclo de Krebs
Fosforilación oxidativa ó CR:
Transporte de electrones (CTE)
Formación de ATP
En la cadena respiratoria,
actúan V complejos diferentes
La entrada de
protones, a través
del canal de la
ATPsint sirve para
la formación de
ATP
Ahora se ha producido una separación de cargas: (+) fuera = protones y (-) dentro = hidroxilos
Se cree que la mayoría de las mitocondrias se originan por fragmentación de otras ya
existentes, antes de la división celular.
ADN mitocondrial
Las mitocondrias poseen un material genético específico, ADN, así como la maquinaria
bioquímica capaz de sintetizar proteínas (ácidos ribonucleicos y ribososomas
ADN mt  cromosomas bacterianos
 se ha postulado un origen endosimbionte
Herencia:
- vía materna
- no recombina
Esto ha hecho del ADN mitocondrial una gran fuente de información e investigación:
forense: relaciones de parentesco y criminalística, estudios evolutivos y análisis de
flujos migratorios, etc....
ADN mitocondrial humano
1 sólo cromosoma circular de doble cadena.
Tamaño pequeño: 16569 pares de bases (pb) en el CRS (Cambridge reference sequence).
oscila ± 20 pb
1 cromosoma nuclear  8.000x ADNmt
1 célula posee varios miles de copias del ADN mitocondrial
Distinguimos las cadenas por su peso: cadena pesada = H
cadena ligera = L
La mayor parte de la cadena H constituye el molde para la transcripción de la mayoría
de los genes, mientras que la cadena L es la cadena codificadora, también llamada
cadena con sentido.
Estructura del ADNmt
El genoma mitocondrial contiene 37 genes:
22 para ARN de transferencia
2 para ARN ribosómicos (RNA16s y RNA12s)
13 genes que codifican ARN mensajeros, es decir, 13 proteínas:
- varias subunidades de la enzima NADH deshidrogenasa (esencial para que
transcurra el proceso redox en el inicio de la cadena respiratoria)
ND (1,2,4,4L,5,6)
- moléculas de citocromo b, componente primordial de la parte media de la CTE
(Cytb)
- diversas subunidades de citocromo oxidasa (porción final de la cadena respiratoria)
citocromo oxidasa I, II y III
- dos subunidades de la enzima ATPsintetasa (ATPasa 6 y 8), responsable de la
obtención del ATP.
Asimismo presenta una región no codificadora, asa o lazo D, en la que se encuentran los
elementos reguladores de la replicación de la molécula.
El resto de los componentes de las enzimas y complejos que participan en la cadena
respiratoria, son codificados por genes nucleares y deben ser importados desde el
citoplasma.
De igual forma, los lípidos que forman las membranas externa e interna de la
mitocondria también son importados.
Mutaciones y patologías.
Algunas mutaciones en los genes mitocondriales ocasionan enfermedades en el hombre.

MELAS: (miopatía mitocondrial con encefalopatía, acidosis láctica y episodios
similares al ictus [=accidente cerebro vascular]).
Se debe a una disfunción el complejo I de la cadena respiratoria mitocondrial
Mutación: cambio de bases en la posición 3243

MERRF: (epilepsia mioclónica, con fibras rojas deshilachadas)
Se debe sobre todo a una mutación del gen que codifica el t-ARN de la lisina y
produce una disfunción del complejo V de la cadena respiratoria
Mutación: cambio de bases en la posición 8344.

NARP (neuropatía, ataxia, retinitis pigmentosa)
Se debe a una mutación del gen que codifica el complejo V de la cadena
respiratoria (ATP-asa 6, la mayoría 8993)

LHON (neuropatía hereditaria de Leber)
Se debe a múltiples mutaciones en los genes que codifican el complejo I
(NADH-deshidrogenasa)
Otro hecho de interés es el de las estrechas relaciones, cada vez más conocidas, entre las
alteraciones del ADN mitocondrial y patologías tan importantes como son el cáncer y
las enfermedades neurodegenerativas.
Aunque en muchas ocasiones aún no estamos en situación de establecer la exacta
relación causa-efecto, lo que es indudable es la estrecha conexión existente entre
alteraciones del ADN mitocondrial y los procesos degenerativos
Además, hay que tener en cuenta que los haplotipos pueden también ser usados para
dibujar árboles que describan las relaciones entre los diferentes ADNmt, incluso de
otras especies.
Por procesos de azar, todos haplotipos actualmente
presentes en individuos humanos son copia del
cromosoma que portaba un individuo que vivió
hace miles o millones de años.
 la población actual retiene un record de su paso a
través del tiempo, de manera que nos pueden revelar
la genealogía materna y las relaciones entre grupos de la población.
Los cromosomas son estructuras complejas localizadas en el núcleo de las células, compuestos por
DNA, histonas y otras proteínas, RNA y polisacáridos.
Bajo el microscopio, los cromosomas se ven como estructuras delgadas y alargadas.
El brazo corto se designa como p y el largo como q.
CROMOSOMA Y
Tamaño  1/3 del crom X
No presente recombinación en un 95%, el 5% restante, la porción pseudoautosómica, recombina su
contenido con el cromosoma X.
El ADN: génico, codifica proteínas
“junk = basura”, que aparentemente no tiene ningún propósito.
La mayoría (quizás el 98%) del cromosoma Y es “basura” los cambios son neutros  se heredan
Se han detectado cuatro tipos de cambios en el cromosoma Y
UEPs (“unique event polymorphisms”)
- “indels” – inserciones o deleciones de segmentos cromosómicos.
- “snips” (SNPs)=“single nucleotide polymorphisms”=polimorfismos de un solo nucleótido,
es decir, una base es sustituida por otra.
Microsatélites (STR): “short tandem repeats”
Secuencias cortas de nucleótidos repetidas varias veces en tandem.
Aunque se suelen mantener, pueden aumentar o disminuir el número de (por deslizamiento de las
hebras en el momento de la replicación).
Usualmente se asume que el aumento o disminución en el número de repeticiones tiene lugar en
pasos de un solo cambio. Cambios en la longitud de un microsatélite son mas frecuentes que la
aparición de un nuevo UEP. Por ello no podemos asumir que el número de repeticiones sea un
suceso único en el linaje paterno.
Minisatélites (MVR): “minisatellite variant repeats”
Son repeticiones de fragmentos algo mayores, 10-60 pb
Cambios durante el proceso de copiado son más frecuentes en minisatélites que en microsatélites,
por ello los mecanismos envueltos pueden ser diferentes.
Reloj molecular: UEPs ------------- manecilla de las horas
microsatélites --- minutero
minisatélites ----- segundero
Al igual que ocurre con el mitocondrial, al no sufrir recombinación, todos los marcadores se
mantienen ligados en toda su longitud. Tal ligamiento de marcadores significa que un haplotipo,
construido de diferentes marcadores, señala la historia evolutiva del cromosoma Y en particular en
el que están localizados.
haplotipos
árboles que describan la historia evolutiva del cromosoma Y.
DETECCIÓN DE UN SNP por RFLP
Posición 7028 puede ser C ó T
6841
6901
6961
7021
7081
aatgatctgc
tgactggcat
ttgtagcCca
tcattcactg
tgcagtgctc
tgtattagca
cttccactat
atttccccta
tgagccctag
aactcatcac
gtcctatcaa
ttctcaggct
gattcatctt
tagacatcgt
taggagctgt
acaccctaga
a
tcttttcacc
actacacgac
atttgccatc
ccaaacctac
agcaatatga
gtaggtggcc
acgtactacg
ataggaggct
g
gacacgtactacgttgtagcCcacttccactatgtcctat
gacacgtactacgttgtagcTcacttccactatgtcctat
Alu I (AG / CT ) cortaría sólo al 2º grupo (portadores de 7028T)
Amplificación de un fragmento de ADN que incluya la posición 7028 y corte con enzima de
restricción (Alu I)
1) Búsqueda de primers
2) Predicción de los resultados
AMPLIFICACIÓN DE ADN por PCR