ADN MITOCONDRIAL

El ADN mitocondrial es una molécula bicatenaria y circular. En los humanos tiene un tamaño de aproximadamente 16.569 pares de bases. Tiene un pequeño número de genes: 37 genes que codifican elementos relacionados con la cadena de producción de energía, frente a los 20.000-25.000 genes totales que se encuentran en el genoma celular. Se organiza en nucleoides que contienen entre 5 y 7 cromosomas cada uno.

El ADN mitocondrial, como el resto de material genético, se transmite a las células hijas.

cada célula tiene un número variable de mitocondrias, y cada mitocondria un número variable de copias de su genoma. Este ADN está en replicación constante, y las mitocondrias se dividen independientemente del ciclo y del tipo celular. Además, cuando la célula eucariota va a dividirse las mitocondrias están repartidas aleatoriamente por el citoplasma, haciendo que las dos células hijas hereden cantidades distintas de mitocondrias. Todo esto significa que cualquier pareja de células del cuerpo tenga un número diferente de copias del genoma mitocondrial.

Otro factor importante es que las mitocondrias se heredan de la madre. Cuando el óvulo y el espermatozoide se juntan en la fecundación, las defensas del primero destruyen las pocas mitocondrias del segundo. Es decir, el genoma mitocondrial del padre no se transmite, y todas las copias son de origen materno.

Hay varios factores que hacen que el genoma mitocondrial mute con mayor frecuencia. Para empezar, está en replicación constante, así que solo por números ya hay una mayor probabilidad de que haya un error en la replicación. Al mismo tiempo, al ser la mitocondria el orgánulo respiratorio, su ADN está en contacto constante con compuestos de oxígeno muy tóxicos que pueden alterar su estructura (las llamadas “especies reactivas de oxígeno” o ROS). Algunas de las mutaciones resultantes pueden provocar enfermedades.

Hay descritas unas 150 mutaciones del genoma mitocondrial que acaban en enfermedad. Como este genoma solo codifica para 13 proteínas implicadas en la producción de energía (ya que la bacteria endocitada cedió gran parte de su ADN al núcleo celular), estas enfermedades tendrán que ver con esa función. Los tejidos afectados suelen ser los que más energía utilizan: músculos, cerebro, corazón, hígado y riñones. Algunos ejemplos son:

• Neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON): pérdida bilateral de la visión central causada por una atrofia del nervio óptico. También pueden aparecer trastornos en el sistema circulatorio, en el sistema nervioso periférico y en el cerebelo.
• Síndrome de epilepsia mioclónica con fibras rojo-rasgadas (MERRF): epilepsia, convulsiones generalizadas y miopatía. También puede aparecer demencia, sordera, atrofia óptica, fallo respiratorio o cardiomiopatía.
• Diabetes de herencia materna con sordera: diferente de los dos tipos más frecuentes de diabetes. El nombre lo dice todo.