Vad är Mitokondrial DNA?

Mitokondrialt DNA är små slingor av DNA som finns i organeller i cellen, mitokondrier. Mitokondrier fungerar som "kraftverk" i cellen och tros vara ättlingar till antika bakterier som deltog så symbiotiskt med gamla celler att de integrerades i dem som organeller. Den stora majoriteten av DNA i alla djur finns i kärnan och är känd som kärn-DNA, medan mitokondriell DNA är det enda DNA som finns utanför kärnan.

I motsats till DNA i kärnan, som innehåller cirka 20 000 proteinkodande gener i över 3 miljarder baspar, är mitokondrialt DNA relativt litet och består av endast 13 proteinkodande gener i 15 000-17 000 baspar. Till skillnad från kärn-DNA, som består av linjärt DNA, finns mitokondriell DNA i slingformatet, precis som DNA som finns i bakterier. Genen i mitokondrierna uttrycker proteiner som hjälper till att bygga mitokondrierna, men över miljarder år av utveckling har kärn-DNA tagit upp mycket av de roller som mitokondriell DNA spelar för att konstruera mitokondrierna.

Till skillnad från kärn-DNA, som genomgår rekombination från generation till generation på grund av kön mellan en hane och en kvinna, genomgår mitokondriell DNA endast rekombination med DNA från samma organell, vilket i hög grad begränsar den genetiska förändringen. Därför är den enda faktorn som introducerar genetiska förändringar mutation snarare än mutation plus rekombination, som är fallet med kärn-DNA. Detta gör mitokondriellt DNA till en mycket användbar genetisk markör som kan användas för att jämföra olika linjer, inklusive olika mänskliga linjer.

Analys av humant mitokondriellt DNA har visat sig vara avgörande för att bestämma förfäderna för olika mänskliga grupper och de tidiga migrationsmönstren för människor runt om i världen. Dessa studier har stött Out-of-Africa-teorin, teorin som hävdar att den mänskliga arten hade sitt ursprung i Afrika för ungefär 250 000 år sedan, sedan spridd över hela världen. Den huvudsakliga konkurrerande teorin är den multiregionala hypotesen, som antar att olika mänskliga raser runt om i världen utvecklats oberoende av hominida prekursorer. På grund av bevis från mitokondriell DNA-analys har denna hypotes i allt väsentligt uteslutits.