A microscopia eletrônica apresenta duas membranas – uma externa, lisa, e outra interna, que apresenta invaginações formando as cristas mitocondriais. Cada célula contém de 2 a 100 mitocôndrias, que tendem a se acumular em locais do citoplasma onde existe intensa atividade metabólica, como o polo apical das células ciliadas. A energia produzida é acumulada em componentes como o trifosfato de adenosina (ATP), que será utilizado quando a célula necessitar de energia para o trabalho osmótico, mecânico, elétrico ou químico (CARVALHO & RIBEIRO, 2002).
O DNA mitocondrial foi descoberto por Van Bruggen, Sinclair e Stevens & Nass, todos em 1966, mas só foi totalmente sequenciado em 1981, por Anderson et al. Ele é distinto do DNA nuclear. Nos seres humanos este DNA mitocondrial é circular e de fita dupla com 16.569 pb. Não possui íntrons e contém 37 genes que codificam 13 proteínas da cadeia respiratória, 22 tRNAs, 2 rRNAs e 13 mRNAs. Apesar da presença do DNA mitocondrial a organela realiza funções dirigidas pelo DNA nuclear, como replicação, transcrição, tradução e reparo. E é também através de alguns genes nucleares que a mitocôndria se divide e se prolifera durante o seu desenvolvimento (SOUZA, 2005).
O DNA mitocondrial tem suas próprias características (Wallace, 1992): semiautônomo, possui um sistema independente de replicação, transcrição e translação do seu genoma; herança materna, o DNA mitocondrial é herdado da mãe, porque as mitocôndrias presentes no espermatozoide estão localizadas na cauda deste, que não penetra no óvulo durante a fecundação. Assim, as mitocôndrias presentes no embrião são de herança exclusivamente materna. Essa característica do DNA mitocondrial vem sendo utilizada em estudos antropológicos, e reforça a teoria de que a origem do homem foi na África. A herança materna do DNA mitocondrial nos leva a um ancestral feminino encontrado na África, conhecido como Eva africana subsaariana ou Eva mitocondrial, que seria o ancestral feminino de todos nós, apesar de geneticistas acreditarem que se trate de um grupo de ancestrais femininos, conhecidas como filhas de Eva, e não apenas de um indivíduo (CARVALHO & RIBEIRO, 2002).
Desde os anos 70, a molécula do DNA mitocondrial (mtDNA) passou a fazer parte da maioria dos estudos envolvendo estrutura populacional, relações filogenéticas e o entendimento de vários aspectos biológicos e evolutivos de uma grande variedade de organismos (WILSON et al. 1985; AVISE et al. 1987; MORITZ et al. 1987; AVISE 1993). O que tem atraído os pesquisadores em utilizar esse genoma em tais estudos vem de suas características genéticas e estruturais extremamente peculiares e únicas (ARIAS, M.C. et al, 2003). Dentre essas características podemos citar:
- É um genoma pequeno (com aproximadamente 16 kb nos animais) e circular, com raras exceções.
- Apresenta herança materna e ausência de recombinação, embora exceções também sejam descritas.
- Possui poucos genes, 37 no total (13 genes codificadores de proteínas, 22 para RNA transportadores e 2 para as subunidades ribossômicas). Esse número de genes codifica para apenas 5% dos produtos necessários para o funcionamento da mitocôndria.
- Possui uma região não codificadora, conhecida como D-loop (em vertebrados e equinodermas) ou região rica em A+T (invertebrados), que parece exercer o controle da replicação e transcrição do mtDNA.
- É considerado como um genoma compacto, pois raramente possui sequências espaçadoras, sequências repetitivas, pseudogenes e íntrons.
- O conteúdo gênico é bastante conservado, e a ordem em que esses genes se encontram organizados no genoma costuma ser também conservada.
- A taxa evolutiva, ou seja, de substituições de base é muito alta, quando comparada a do genoma nuclear.
Referências
bibliográficas
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populacionais e evolutivos de meliponíneos. In: MELO, G. A. R. ;
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