Hvordan gjør forskerne spore mitokondrie-DNA over århundrer?

Bert Ely, en biolog ved Universitetet i South Carolina, forklarer han.

Mitokondrie DNA (mtDNA) er gått fra en mor til sine barn. Fedre kan ikke passere på sin mt-dna, er det bare ekstra genetisk informasjon på sitt Y-kromosom. Fordi mtDNA kommer bare fra mor, det endrer ikke veldig mye, hvis det i det hele tatt, fra generasjon til generasjon. Mutasjoner forekommer, men ikke veldig ofte-sjeldnere enn en gang per 100 personer., Derfor, en person er mtDNA er trolig identisk med hans eller hennes direkte mors stamfar et dusin generasjoner siden, og dette faktum kan brukes til å koble mennesker over flere tiår. For eksempel, hvis en bestemt type mt-dna ble funnet først og fremst i Afrika, så vi kan konkludere med at folk fra andre steder i verden som hadde som type mtDNA hadde en mors stamfar fra Afrika.

i Motsetning til de fleste av våre DNA, mitokondrie-DNA, er ikke funnet i våre kromosomer eller selv i kjernen (den sentrale kabinett som inneholder alle kromosomene) av cellene våre., Mitokondriene er små membran-bundet strukturer i cytoplasma av cellene våre. De finnes i alle planter og dyr celler og er ansvarlig for å generere mesteparten av den energien som trengs for celle funksjon. Hver mitokondrie inneholder sitt eget DNA og sin egen protein-syntetisere maskiner. De formerer seg ved å dele seg i to etter at de lage en kopi av DNA-et. I mennesker, mtDNA er i form av en sirkel som inneholder ca 16,500 nukleotid base par av DNA., (DNA-molekylet består av to sammenkoblede tråder, og hver strand er en lang kjede av fire typer av nukleotider, merket A, G, C og T) I motsetning til DNA i kjernen er delt inn i 46 lineær kromosomer (23 fra hver av våre foreldre) som har en gjennomsnittlig lengde på mer enn 200 millioner base-par. Hver person er mitokondrier kommer fra cytoplasma av morens egg. Far er sædcellene inneholder også mitokondriene, men de er ikke arvet av hans avkom.,

Før folk begynte å reise rundt i verden, den sjeldne endringene som skjedde i mtDNA over tid resulterte i unike typer av mtDNA på alle kontinent. Derfor mest moderne mtDNAs kan bli tildelt til et kontinent av opprinnelse basert på nukleotid-sekvensen av de mest variable regionen (HvrI) av mtDNA. Den HvrI regionen er ca 400 base-par i lengde og er den regionen hvor mitokondriene starte med å lage en ny kopi av deres DNA. Det er den delen av DNA-molekylet hvor mutasjoner (forandringer) er mest sannsynlig å skje., Når en forsker som bestemmer rekkefølgen av de fire nukleotider i denne regionen, de finner en oversikt over alle mutasjoner som har skjedd over tid som mtDNA var gått fra mor til datter, fra generasjon til generasjon. Disse akkumulert mutasjoner er grunnlaget for den unike typer av mtDNA som finnes på hvert kontinent.

Innenfor kontinenter, regionale mt-dna variasjon kan observeres som godt. Når en kvinne er mt-dna inneholder en ny mutasjon, hennes etterkommere er sannsynlig å bo i nærheten av henne., Derfor, et området hvor hun bodde vil være det eneste stedet i verden hvor dette bestemt type mt-dna er funnet. Men når folk flyttet fra ett sted til et annet tok de sitt mtDNA med dem. I sub-Sahara Afrika, for eksempel, det har vært omfattende bevegelser av mennesker over tid. Som sådan, er en nyere studie har vist at omtrent halvparten av alle Afrikanske mtDNAs er delt mellom folk fra flere land i Afrika., Hvis en Afrikansk-Amerikaner har en av disse felles mtDNAs, det er ikke mulig å fastslå hvilket land ble den opprinnelige hjem av mors stamfar som kom til USA

Et annet problem er at mange Afro-Amerikanere har en bestemt type mtDNA som er klart Afrikansk opprinnelse, men har ennå ikke blitt observert blant de Afrikanske mtDNAs som har blitt analysert. Denne situasjonen oppstår fordi det er en utrolig mengde av genetisk mangfold blant Afrikanere og Afrikanske mtDNAs har ikke blitt studert grundig., Faktisk, mtDNAs fra mange Afrikanske etniske grupper har ikke blitt analysert i det hele tatt. Ytterligere studier vil hjelpe med denne situasjonen. Imidlertid, hvis en bestemt mtDNA er sjeldent nok til å bli funnet i kun et lite område av Afrika, det er en god sjanse for at det vil være vanskelig for forskere å finne det. Noen mennesker foreslår å sammenligne disse sjeldne mtDNAs lignende mtDNAs som allerede er blitt funnet i Afrika. Men, når disse sammenligningene er gjort, sjeldne mtDNA er vanligvis lik en av de vanligste mtDNAs som er funnet i mange land., Derfor er det ikke sannsynlig at en bestemt person er mtDNA kan være tildelt en bestemt opprinnelsesland. Denne konklusjonen gjelder ikke bare for Afrikansk mtDNAs, men også mtDNAs fra alle andre kontinent som godt.