1 Menneskets genom

18209 01.fm7 Page 40 Friday, March 3, 2006 12:37 PM
1 Menneskets genom
ne del af menneskets genom har således været
beskrevet i detaljer flere år før den store kortlægning
af menneskets nukleære genom tog sin
begyndelse.
mtDNA indeholder i alt 37 gener. Heraf koder
2 for ribosomalt RNA (hhv. 12S og 16S
rRNA), 22 koder for tRNA, og 13 er proteinkodende.
De 13 polypeptider er alle engageret
i den oxidative fosforylering (OXPHOS) og
dermed i mitokondriernes livsvigtige syntese af
ATP (adenosintrifosfat).
Pga. den ulige fordeling af puriner (adenin og
guanin) og pyrimidiner (cytosin og thymin)
mellem mtDNA-molekylets to strenge, betegnes
den ene streng som tung (H-strengen, H =
heavy), den anden som let (L-strengen, L =
light). For 12 af de 13 proteinkodende gener i
mtDNA er H-strengen template-streng ved
transkriptionen, og L-strengen derfor »den
RNA-lignende streng«, dvs. den streng hvis
nukleotidsekvens er lig mRNA-sekvensen, såfremt
thymin (T) erstattes med uracil (U). Dette
er baggrunden for at man, når man beskriver
mtDNA-sekvenser og -mutationer, bruger Lstrengens
sekvens (se fx Tabel 5.5 s. 110), også
i de tilfælde hvor L-strengen er genets templatestreng,
jf ND6.
Mitokondriegenomet er specielt ved at ingen
af dets gener indeholder introns, ligesom
der stort set heller ikke findes ikke-kodende
basepar mellem generne, når undtages den såkaldte
kontrolregion: det ca. 1100 bp store
område mellem generne for prolin-tRNA
(tRNA Pro ) og phenylalanin-tRNA (tRNA Phe )
(Figur 1.27). Den informationsmæssige kompakthed
i mtDNA’et understreges af at
transkripterne fra de fleste af de proteinkodende
gener afsluttes med en ufuldstændig stopcodon
der først fuldendes til UAA ved den posttranskriptionelle
polyadenylering af mRNA’et.
40
Sekvensvariation i mtDNA
Ved rutinemæssig mtDNA-analyse vil man hos
de allerfleste personer kun påvise én mtDNAsekvens.
Denne homogene tilstand betegnes
homoplasmi; dette til forskel fra den sjældnere
situation hvor der påvises to forskellige sekvenser,
såkaldt heteroplasmi.
På populationsniveau er der til gengæld tale
om en betydelig sekvensvariation mellem tilfældigt
udvalgte individer der således udviser
homoplasmi for hver deres mtDNA-sekvens.
Den typiske sekvensvariation mellem individer
er uden fænotypiske konsekvenser og betegnes
derfor som normalgenetisk variation.
Dertil kommer den lejlighedsvise variation der
skyldes patogene mutationer; disse vil blive
omtalt i Kap 5, se afsnittet Mitokondriesygdomme,
side 108ff).
Haplotyper og haplogrupper
Da mtDNA nedarves som et fast sammentømret
molekyle, betegnes en persons mtDNA-sekvens
også som vedkommendes mtDNAhaplotype.
De mange forskellige haplotyper
som blev kortlagt ved omfattende populationsgenetiske
studier i 1980’erne og -90’erne har
kunnet indpasses i et sammenhængende, overordnet
stamtræ over udviklingen af mtDNA’ets
sekvensdiversitet hos mennesket. I forbindelse
hermed har man defineret et antal hovedgrupper
af haplotyper som har fået betegnelsen
haplogrupper.
Fra DNA til protein
Gen-ekspression
I det følgende gives en oversigt over de væsentligste
elementer, set fra et genetisk synpunkt, af
processerne transkription og translation.
Transkription og translation er samlet den måde
hvorpå celler udlæser, eller udtrykker, deres genetiske
information (Figur 1.2 og 1.28).