线粒体基因组 mtDNA

互联网2013-11-14

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线粒体是好氧动物和植物细胞质中的细胞器，是细胞中能量的来源，它们含有三磷酸循环的酶类，执行氧化磷酸化及脂肪酸的生物合成。通过电镜、放射自显影、浮力密度比较等方法对线粒体的 DNA 进行了系统的研究。

不同物种的真核生物线粒体基因组大小差异很大，但含量是恒定的，高等植物 mtDNA 链长 250Kb~2000 Kb （ 80-800 μ m ）。如玉米的 mtDNA 基因组有 600 Kb （ 200 μ m ）。真菌、昆虫直到哺乳动物显示出一种趋势，即从低等到高等直核生物 mtDNA 越来越小，排列越来越紧密。如酵母： ~75Kb ，粗糙脉孢菌： 60Kb ；曲霉： 32Kb ；爪蟾： 17,533bp ；牛： 16,338bp ；小鼠： 16,295bp ；人类仅 16,569bp 。链长的差异是由间隔区的内合子的数目和长度决定的，以上表明高等生物 mtDNA 基因排列是最经济的，此和核基因组的情况正好相反。

mtDNA 是双链环状的分子，由于缺乏组蛋白，故不组成核小体。在线粒体中有和细菌细胞中相似的类核区（ nuclecid regions ），每个类核中含有几个拷贝的线粒体染色体。例如酵母每个线粒体含有 10 ～ 30 个类核，每个类核含有 4 ～ 5mtDNA 分子。由于每个酵母细胞中有 1~45 个线粒体，这样每个细胞就有很多 mtDNA 分子。线粒体染色体的多重性对于细胞的整个活性而言其贡献与核相比显得更为重要。