The role of mtDNA in aging and carcinogenesis.

Mitochondrialny DNA (mtDNA) jest niewielką, dwuniciową, kolistą cząsteczką występującą w kilku kopiach w każdym mitochondrium. Teoria endosymbiozy zakłada, że mitochondria wszystkich organizmów eukariotycznych pochodzą od jednego wspólnego przodka, którym był organizm z linii α-proteobakterii. Teoria ta wyjaśnia podobieństwo w organizacji mtDNA organizmów wyższych do genomu prokariotycznego oraz różnice w stosunku do DNA jądrowego. Dzięki małym rozmiarom, dziedziczeniu w linii matczynej oraz niewielkiej rekombinacji, mtDNA wykorzystywany jest w badaniach ewolucyjnych. Na podstawipodobieństw sekwencji mtDNA wyróżnia się tzw. haplogrupy, użyteczne w badaniach filogenetycznych.Wszystkie białka kodowane przez mtDNA wchodzą w skład szlaku fosforylacji oksydacyjnej. Ze względu na lokalizację genomu mitochondrialnego blisko źródła wolnych rodników, które powstają w łańcuchu oddechowym, mtDNA ulega mutacjom z większą częstością niż DNA jądrowe. Kumulujące się mutacje leżą u podłoża starzenia się organizmu oraz różnych chorób, w tym nowotworowych. Mutacje mitochondrialnych szlaków metabolicznych warunkują odmienny stan metabolizmu komórek nowotworowych. Prowadzone na szeroką skalę badania mutacji mtDNA związanych z daną jednostką chorobową stwarzają szansę na opracowanie metod ich leczenia.

Mitochondrial DNA (mtDNA) is a small, circular, double-stranded molecule located within the mitochondrial matrix and present in thousands of copies per cell. It is generally believed that the mitochondria of Eucaryota evolved from Procaryota that were engulfed by primitive eucaryotic cells and developed a symbiotic relationship. This would explain why mitochondria have their own DNA. Unique properties of mitochondrial DNA, including its high copy numbers, maternal inheritance and lack of recombination have made it the molecule of choice for studies of human population history and evolution.All of protein encoded in mtDNA are essential components of the oxidative phosphorylation system. Lack of DNA repair system, absence of histones and highly mutagenic oxygen radicals cause that mtDNA genes have a much higher mutation rate than nuclear genome. mtDNA gene mutations lead to a lot of diseases, which are connected with some disorders of the respiratory chain structure and function. Mutations and deletions of mtDNA have been shown to accumulate in many tissues during aging and have been found in some tumors.