Fosil Mitokondriyal DNA

Ancient Mitokondriyal DNA ve

İnsan Evrimi

Sitoplazmik Genetik Sistemler, Nisan, 2012

Mitokondrinin Kökeni


Presenter

Presentation Notes

Mitokondri ve plastitlerin endosimbiyoz kökenli olduklarına dair bulgular aşağıdaki gibidir. Mitokondri ve plastitler ait oldukları hücreden farklı olan bir DNA taşırlar ve bu DNA bakterilerinkine benzemektedir(dairsellik ve uzunluk açısından) İki veya daha fazla katlı zarları vardır ve en içteki katman hücredeki diğer zarlardan bileşim açısından farklıdır, bileşimi daha çok prokaryotik hücre zarına benzemektedir. Yeni plastit veya mitokondri oluşumu sadece ikiye bölünme işlemine benzer bir süreç sonunda olur. bazı alglerde plastitler çeşitli kimyasallarla veya uzun süre güneş ışığı yokluğunda hücreye zarar vermeden yok edilebilmektedir bu durumdaki hücrelerde plastitler yeniden üretilememektedir. Plastitlerin iç yapısı ve biyokimyası, örneğin tilakoit ve klorofillerin varlığı, siyanobakterilerle büyük benzerlikler göstemektedir. ökaryotik genom, bakteri ve plastitlerin filogenetik çözümlemeleri de gösteryiyor ki plastitiler en çok siyanobakterilere yakındır. DNA analizleri ve filogenetik çözümlemeler hücresel DNA'nın plastit DNA'sından gelmiş olabilecek parçacıklar bulundurduğunu düşündürmektedir. Hücre çekirdeği tarafından kodlanan bazı proteinler bu organellere transfer edilmektedir ve hem mitokondri hem de koloroplast genomu bakterilere kıyasla daha küçüktür. bu da endosimbiyoz ilişkiyle konak hücreye olan bağımlılığın artması gerektiği görüşüyle örtüşmektedir. Organel genomlarındaki birçok gen ya kaybedilmiş ya da hücre çekirdeğine kaymıştır. Plastitler günümüzde birçok farklı protista türünde bulunmaktadır, bunlardan bazıları plastit bulundurmayan protista türleriyle yakın akrabalık göstermektedirler. Eğer plastitler kendiliğinden oluşsaydı bu olayın birçok kez yeniden tekrarlanması gerekirdi ve endosimbiyoz kuramı olmadan bu yakın türler arasındaki farklılıkları açıklamak kolay olmazdı. Bu organellerin ribozomları bakterilerinki gibidir (70S). Mitokondri ve plastit kaynaklı proteinler, bakterlerde olduğu gibi başlangıç amino asidi olarak N-formilmetiyonin kullanmaktadır.


Kalıtım


Biparentalkalıtım Drosophila ve bazı kuş türlerinde tespit edilmiş.

Kalıtım


Kırmızı ışıma: Anti-ubikitinantikorları

Yeşil Işıma: Sperm Mitokondrileri

Memeli zigotlarında sperm mtDNA’larının ubikitinasyonları, (Sutovsky, 1999)

Ancient DNA Özellikleri

Degrade olmuş,Kontaminasyon riski yüksek,Az miktarda..

mtDNA Yüksek kopya sayısı


Ancient mtDNA

• Türlerin coğrafi dağılımına göre farklılıklar göstermesi,

• Genomik DNA‘ya oranla daha hızlı evrimleşmesi,

• Rekombinasyon olmayışı,• Maternal kalıtılması..


Ancient mtDNA

• Populasyon Tarihi, Genetiği ve Filocoğrafya,• Evrimsel köken,• Evcilleştirme tarihi,• Filogenetik çalışmalar,• Tıbbi Moleküler Arkeoloji,• Beslenme Alışkanlıkları..


Yöntemler

• RFLP• Dizi analizi• Dizi analizi ve restriksiyon haritalarınınn

karşılaştırılması• İleri biyoinformatik analizler


Analizler için önemli bölge:

D-loop


Köpek Evcilleştirme Tablosu

Ancient mtDNA ve İnsan Evrimi


İnsanın Kökeni


AfrikadanÇıkış

Çok merkezli evrim

Presenter

Presentation Notes

Mitochondrial dna is an important tool for Human population genetics because of such features as its maternal inheritance and absence of recombination. Consequently a substantial number of mt DNA mutations have accumulated sequentially along radiating maternal lineages that have diverged as human populations colonized different geographical regions of the world. Another virtue of mtDna is that a high mutation rate compared to nuclear dna, allows the genealogy to be captured in a fair amount of details. The most variable region of the mtDNA is the 1122 bp non coding control region called D- Loop. This region is located between 16024 and 576 bp. The variation is concentrated in two fragments: HVS1 and HVS2



Hedges, et. al., 1992


Mitokondriyal HavvaCann et al; Nature 1987

Yüksek Çözünürlüklü Restriksiyon Haritalaması

Y-kromozomlu Adem

mtHavva

Mitokondriyal Haplogruplar

• Ursula: Haplogrup U• Xenia: Haplogrup X• Helena: Haplogrup H• Velda: Haplogrup V• Tara: Haplogrup T• Katrine: Haplogrup K• Jasmine: Haplogrup J


Havva'nın Yedi Kızı

Bryan Sykes, Seven Daughters of Eve

Haplogrup: Çeşitli allelserilerini taşıyan gruplar.

http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_U_(mtDNA)



http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_X_(mtDNA)



http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_H_(mtDNA)



http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_V_(mtDNA)



http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_T_(mtDNA)



http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_K_(mtDNA)



http://en.wikipedia.org/wiki/Haplogroup_J_(mtDNA)



• Fufei, Ina, Aiyana/Ai, Yumi, Nene, Naomi, Una, Uta, Ulrike, Uma, Ulla, Ulaana, Lara, Lamia, Lalamika, Latasha, Malaxshmi, Emiko, Gaia, Chochmingwu/Chie, Djigonasee/Sachi, Makeda, Lingaire, Lubaya, Limber, Lila, Lungile, Latifa and Layla.




Günlük hayatta ne işimize yarayacak?

• Japon atletlerin koşma gücü (Mikami,2010)• Nörodejeneratif hastalıklar (Ienco, 2010)• Yaşlanma ve oksidatif stres• Hastalıklara yatkınlık


Teşekkürler…


Kaynaklar• Sutovsky, et al Development: Ubiquitin tag for sperm mitochondria Nature 402,

371-372(25 November 1999)• Savolainen, et al. Genetic Evidence for an East Asian Origin of Domestic Dogs.

Science 22 November 2002: 1610-1613.• https://genographic.nationalgeographic.com/genographic/index.html (25.04.2012

tarihinde erişildi)• Pakendorf, et. al.Mitochondrial DNA and Human Evolution Annu. Rew. Genom.

Human. Genet. 2005.6:165-183• Gyllensten, et al Paternal inheritance of mitochondrial DNA. Nature 352:255-57

(1991)• Evrimsel Analiz, Scott Freeman• Hofmanner The African Eve Effect in Science Journal of World Archeology Congress

2011


http://www.nature.com/nature/journal/v402/n6760/full/402371a0.html







https://genographic.nationalgeographic.com/genographic/index.html

Documents

Fosil Mitokondriyal DNA