Hvordan sporer forskere mitokondrielt DNA gennem århundreder?

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

mitokondrialt DNA (mtDNA) overføres fra en mor til hendes børn. Fædre kan ikke videregive deres mtDNA, kun de ekstra genetiske oplysninger om deres Y-kromosom. Fordi mtDNA kun kommer fra moderen, ændrer det ikke meget, hvis overhovedet, fra generation til generation. Mutationer forekommer, men ikke meget ofte-mindre hyppigt end en gang pr.100 mennesker., Derfor er en persons mtDNA sandsynligvis identisk med hans eller hendes direkte moderforfader for et dusin generationer siden, og denne kendsgerning kan bruges til at forbinde mennesker på tværs af årtier. For eksempel, hvis en bestemt type mtDNA primært blev fundet i Afrika, så kunne vi konkludere, at mennesker fra andre steder i verden, der havde den type mtDNA, havde en moderlig forfader fra Afrika.

i modsætning til det meste af vores DNA findes mitokondrielt DNA ikke i vores kromosomer eller endda i kernen (det centrale kabinet, der indeholder alle kromosomerne) i vores celler., Mitokondrier er små membranbundne strukturer i cytoplasmaet i vores celler. De er til stede i alle plante-og dyreceller og er ansvarlige for at generere det meste af den energi, der er nødvendig til cellefunktion. Hver mitokondrion indeholder sit eget DNA og sit eget proteinsyntetiserende maskiner. De reproducerer ved at splitte i to, efter at de har lavet en anden kopi af DNA ‘ et. Hos mennesker er mtDNA i form af en cirkel, der indeholder cirka 16.500 nukleotidbasepar af DNA., (DNA-molekyler består af to forbundne tråde, og hver streng er en lang kæde af fire typer af nukleotider, der er udpeget A, G, C og T.) I modsætning til DNA ‘ et i kernen er opdelt i 46 lineære kromosomer (23 fra hver af vores forældre), som har en gennemsnitlig længde på mere end 200 millioner basepar. Hver persons mitokondrier kommer fra cytoplasmaet i moderens æg. Faderens sædceller indeholder også mitokondrier, men de arves ikke af hans afkom.,

før folk begyndte at rejse rundt i verden, resulterede de sjældne ændringer, der opstod i mtDNA over tid, i unikke typer mtDNA på alle kontinenter. Derfor kan de fleste moderne mtdnas tildeles et oprindelseskontinent baseret på nukleotidsekvensen for den mest variable region (HvrI) af mtDNA. HvrI-regionen er omkring 400 basepar i længden og er den region, hvor mitokondrierne begynder at lave en ny kopi af deres DNA. Det er det område af DNA-molekylet, hvor mutationer (ændringer) mest sandsynligt forekommer., Når en videnskabsmand bestemmer rækkefølgen af de fire nukleotider i denne region, de finder en oversigt over alle de mutationer, der er sket over tid, da mtDNA blev overført fra mor til datter fra generation til generation. Disse akkumulerede mutationer er grundlaget for de unikke typer mtDNA, der findes på hvert kontinent.

inden for kontinenter kan regional mtDNA-variation også observeres. Når en kvindes mtDNA indeholder en ny mutation, vil hendes efterkommere sandsynligvis bo i nærheden af hende., Derfor vil et lokalområde, hvor hun boede, være det eneste sted i verden, hvor denne særlige type mtDNA findes. Men når folk flyttede fra et sted til et andet, tog de deres mtDNA med sig. I Afrika syd for Sahara har der for eksempel været omfattende bevægelser af mennesker over tid. Som sådan har en nylig undersøgelse vist, at cirka halvdelen af alle afrikanske mtDNA ‘ er deles blandt mennesker fra flere lande i Afrika., Hvis en Afrikansk-Amerikaner er en af disse fælles mtDNAs, det er ikke muligt at afgøre, hvilket land der var det oprindelige hjemsted for det moderlige forfader, der kom til USA

Et andet problem er, at mange Afrikanske-Amerikanere har en særlig type af mtDNA, der er klart Afrikansk oprindelse, men er endnu ikke blevet observeret blandt de Afrikanske mtDNAs, der er blevet analyseret. Denne situation opstår, fordi der er en utrolig mængde genetisk mangfoldighed blandt afrikanere, og afrikanske mtdnas er ikke blevet undersøgt omfattende., Faktisk er mtDNAs fra mange afrikanske etniske grupper slet ikke blevet analyseret. Yderligere undersøgelser vil hjælpe med denne situation. Men hvis en bestemt mtDNA er sjælden nok til kun at findes i en lille region i Afrika, er der en god chance for, at det vil være svært for forskere at finde det. Nogle mennesker foreslår at sammenligne disse sjældne mtdnas med lignende mtdnas, der allerede er fundet i Afrika. Når disse sammenligninger foretages, svarer den sjældne mtDNA normalt til en af de almindelige mtDNA ‘ er, der findes i mange lande., Derfor er det ikke sandsynligt, at en bestemt persons mtDNA kan tildeles et bestemt oprindelsesland. Denne konklusion gælder ikke kun for afrikanske mtdnas, men også mtdnas fra alle andre kontinenter.