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Eziopatogenesi molecolare delle Encefalomiopatie Mitocondriali

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M. Crimi – MtDNA screening 5 Il Genoma Mitocondriale I mitocondri sono dotati di un proprio DNA a doppio filamento e di struttura circolare. Il genoma mitocondriale umano è definito da un singolo tipo di DNA, di cui è stata stabilita la sequenza nucleotidica completa [Anderson, 1981; Andrews, 1999]. Il mtDNA umano è lungo 16569 bp ed è costituito per il 44% da (G+C). I due filamenti di DNA hanno una composizione in basi differente: il filamento pesante “H” (Heavy) è ricco in guanine e il filamento leggero “L” ricco in citosine. Ogni cellula ha un numero elevato ma variabile di mitocondri in funzione dell’attività energetica della cellula stessa, tanto più elevato quanto più intensa è tale attività (di sintesi, di contrazione, di secrezione o di neurotrasmissione); l’insieme di tutti i mitocondri di una cellula è definito condrioma. In media sono presenti di solito 10000 copie di mtDNA per elemento cellulare umano, di conseguenza, anche se una singola copia ha soltanto 1/8000mo del DNA di un cromosoma di medie dimensioni, nel suo insieme il totale delle molecole di DNA mitocondriali può arrivare a costituire fino allo 0,5% del DNA di una cellula somatica nucleata. Il genoma mitocondriale umano contiene solamente 37 geni [Wallace, 2003]: 28 sono codificati dal filamento pesante e 9 da quello leggero. 13 di questi 37 geni codificano polipeptidi che sono sintetizzati sui ribosomi mitocondriali. Essi forniranno alcune subunità proteiche per quattro dei cinque complessi della catena respiratoria. I rimanenti 24 geni mitocondriali costituiscono parte dell’apparato mitocondriale per la sintesi proteica (due molecole di RNA ribosomali e 22 tipi di RNA transfer). La replicazione del mtDNA umano avviene diversamente da quella del nDNA (DNA nucleare): è presente infatti una sola origine di replicazione. L'origine di tale replicazione è stata divisa in due parti, un'origine di replicazione per la catena pesante (OH) ed una per quella leggera (OL). OH è situata nella sola regione del genoma che non contiene geni noti. Questa regione di controllo è chiamata D-loop. Dopo che si è formata un’ansa, la polimerasi del mtDNA (polimerasi gamma), codificata a livello nucleare ed importata attraverso il citoplasma, sintetizza la catena pesante di DNA proseguendo in senso orario lungo il circolo del DNA. Quando la polimerasi raggiunge OL, ha inizio la sintesi della catena leggera di DNA lungo la catena opposta e in direzione antioraria. Al termine di questo processo la sintesi è completa lungo entrambe le catene

Anteprima della Tesi di Marco Crimi

Anteprima della tesi: Eziopatogenesi molecolare delle Encefalomiopatie Mitocondriali, Pagina 2

Tesi di Dottorato

Dipartimento: Dipartimento di Scienze Neurologiche

Autore: Marco Crimi Contatta »

Composta da 76 pagine.

 

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