FoodPro Preloader

Hvordan sporer forskere mitokondriell DNA gjennom århundrer?


Bert Ely, biolog ved University of South Carolina, forklarer. Mitokondriell DNA (mtDNA) overføres fra en mor til sine barn. Fedre kan ikke videresende deres mtDNA, bare den ekstra genetiske informasjonen på deres Y-kromosom. Fordi mtDNA bare kommer fra mor, endres det ikke veldig mye, om ikke i det hele tatt, fra generasjon til generasjon.

Bert Ely, biolog ved University of South Carolina, forklarer.

Mitokondriell DNA (mtDNA) overføres fra en mor til sine barn. Fedre kan ikke videresende deres mtDNA, bare den ekstra genetiske informasjonen på deres Y-kromosom. Fordi mtDNA bare kommer fra mor, endres det ikke veldig mye, om ikke i det hele tatt, fra generasjon til generasjon. Mutasjoner oppstår, men ikke veldig ofte - sjeldnere enn en gang per 100 personer. Derfor er en persons mtDNA sannsynligvis identisk med den av sin direkte mors forfedre et dusin generasjoner siden, og dette faktum kan brukes til å koble folk i flere tiår. For eksempel, hvis en bestemt type mtDNA ble funnet først og fremst i Afrika, kunne vi konkludere med at folk fra andre steder i verden som hadde den typen mtDNA, hadde en moderfader fra Afrika.

I motsetning til det meste av vårt DNA, er mitokondrialt DNA ikke funnet i våre kromosomer eller til og med i kjernen (det sentrale innkapslet som inneholder alle kromosomene) av cellene våre. Mitokondrier er små membranbundne strukturer i cytoplasmaet til cellene våre. De er tilstede i alle plante- og dyreceller og er ansvarlige for å generere mesteparten av energien som trengs for cellefunksjonen. Hver mitokondrion inneholder sitt eget DNA og sitt eget protein-syntetiseringsmaskineri. De reproduserer ved å splitte i to etter at de lager en andre kopi av DNA. Hos mennesker er mtDNA i form av en sirkel som inneholder ca. 16 500 nukleotidbasispar DNA. (DNA-molekyler består av to parrede tråder, og hver streng er en langkjede av fire typer nukleotider, betegnet A, G, C og T.) I motsetning er DNA i kjernen delt inn i 46 lineære kromosomer (23 fra hver av foreldrene våre) som har en gjennomsnittlig lengde på mer enn 200 millioner basepar. Hver persons mitokondrier kommer fra cytoplasma til mors egg. Faders spermceller inneholder også mitokondrier, men de er ikke arvet av hans avkom.

Før folk begynte å reise rundt i verden, resulterte de sjeldne endringene som skjedde i mtDNA over tid i unike typer mtDNA på alle kontinenter. Derfor kan de fleste moderne mtDNAer tildeles til et opprinnelsesland basert på nukleotidsekvensen av den mest variable region (Hvrl) av mtDNA. HvrI-regionen er ca 400 basepar i lengde og er regionen der mitokondrier begynner å lage en ny kopi av deres DNA. Det er regionen av DNA-molekylet der mutasjoner (endringer) mest sannsynlig forekommer. Når en forsker bestemmer rekkefølgen på de fire nukleotidene i denne regionen, finner de en oversikt over alle mutasjoner som har skjedd over tid da mtDNA ble overført fra mor til datter fra generasjon til generasjon. Disse akkumulerte mutasjonene er grunnlaget for de unike typene mtDNA som finnes på hvert kontinent.

Innenfor kontinenter kan man også observere regional mtDNA-variasjon. Når en kvinnes mtDNA inneholder en ny mutasjon, vil hennes etterkommere sannsynligvis leve i nærheten av henne. Derfor er et lokalt område der hun bodde, det eneste stedet i verden hvor denne typen mtDNA er funnet. Men når folk flyttet fra ett sted til et annet, tok de sine mtDNA med dem. I Afrika sør for Sahara har det for eksempel vært store bevegelser av mennesker over tid. Som en ny studie har det vist seg at omtrent halvparten av alle afrikanske mtDNA er delt mellom personer fra flere land i Afrika. Hvis en afroamerikansk har en av disse delte mtDNAene, er det ikke mulig å avgjøre hvilket land som var den opprinnelige hjemmet til moderens forfedre som kom til USA

Et annet problem er at mange afrikanske amerikanere har en bestemt type mtDNA som klart er afrikansk, men har ennå ikke blitt observert blant de afrikanske mtDNA som er analysert. Denne situasjonen oppstår fordi det er en utrolig mengde genetisk mangfold blant afrikanere, og afrikanske mtDNAer har ikke blitt studert i stor utstrekning. Faktisk har ikke mtDNA fra mange afrikanske etniske grupper blitt analysert i det hele tatt. Ytterligere studier vil hjelpe til med denne situasjonen. Men hvis en bestemt mtDNA er sjelden nok til å bli funnet i bare en liten del av Afrika, er det en god sjanse for at forskerne vil finne det. Noen foreslår å sammenligne disse sjeldne mtDNAene med lignende mtDNA som allerede er funnet i Afrika. Men når disse sammenligningene er gjort, er den sjeldne mtDNA vanligvis lik en av de vanlige mtDNAene som finnes i mange land. Derfor er det ikke sannsynlig at en bestemt persons mtDNA kan tildeles til et bestemt opprinnelsesland. Denne konklusjonen gjelder ikke bare for afrikanske mtDNAer, men også mtDNAer fra alle andre kontinenter også.

Siste nytt

Studie Foreslår Baby Brains Still inn til kjente ansikterRomtoalett gir astronauter stinkende tid i baneRadioaktive kjemikalier i California Spores til Fukushima MeltdownSlow Ride til den røde planetenMonark sommerfugler under trussel fra økende bruk av herbiciderAnnular Solar Eclipse vil være synlig i USA søndagHva skal jeg gjøre med hormonforstyrrelser?  En Q & A med Linda BirnbaumMorfinch kontrollerer babyens kjønn for å øke overlevelsesodds