¿Por qué algunos genes permanecen en el genoma mitocondrial? ¿Por qué no todos fueron transferidos al núcleo?

Somos una colección de células vivas. Como una colmena de abejas o hormiguero, todas nuestras células viven individualmente en un organismo simbiótico que somos nosotros. Si piensas en cada célula como un individuo que hace una pequeña parte de un sistema más grande, entonces puedes bajar un nivel más y comprender los orgánulos.

Las células son el componente básico de la vida. Pero no todas las celdas son del mismo tamaño. Una ameba empequeñece a una bacteria E. Coli, aunque cada una es una sola célula. Supongamos que una ameba engulle un E. coli, el E. coli cabría en el citoplasma de la ameba. Habría espacio para muchos. Supongamos que E.Coli realiza una función que aumenta la energía disponible de la ameba en forma de ATP? Mientras el E.Coli pueda funcionar dentro de la ameba y no se rompa y se disperse debido a la falta de moléculas, se requiere continuar la función metabólica. El E.Coli podría “vivir” en la ameba y tendrían una unión simbiótica.

Esa es la teoría más aceptada para el origen de las mitocondrias y los cloroplastos en las plantas. Esto se conoce como teoría endosimbionte. Eran células individuales que eran mucho más pequeñas. Se han convertido en parte de las células eukaroytic y cuando la célula divide y divide su citoplasma cada célula obtiene algunas mitocondrias.

Evidencia:
1) Las mitocondrias tienen su propio ADN
2) Las mitocondrias se replican solas, no con la célula

Debido a que son una célula viva separada en una relación endosimbiótica, tienen sus propios mecanismos para la replicación y su propio ADN. El ADN no deja las mitocondrias para incluso entrar en la membrana nuclear de la célula.

El análisis de la secuencia de bases de Rna ribosomal (ARNr) se ha comparado con otras bacterias y la coincidencia más cercana fue la bacteria púrpura.

Leí una explicación que se refiere a la hidrofobicidad de ciertas proteínas, que permanecieron en los genomas de todos los organismos que mantienen las mitocondrias para hacer la fosforilación oxidativa. Dos proteínas que existen en cada genoma secuenciado de dichos organismos son cox1 (citocromo oxidasa) y mazorca (citocromo b). “Según algunos criterios, son dos las proteínas más hidrofóbicas” y puede dar lugar a dificultades en su importación a través de la membrana mitocondrial. No confundir a nadie, generalmente los genomas mt contienen más genes, pero estos dos siempre son abundantes, los otros son variables … Hay pruebas experimentales que respaldan esta hipótesis, como: cuando se traduce en citoplasma, la mazorca no se puede importar a las mitocondrias en en su totalidad, solo algunas partes carecen de todas las regiones transmembrana … Esta es una hipótesis interesante que quería compartir con quienes también se interesaron en este tema 🙂 La encontré en el artículo: “Evolución del contenido de genes mitocondriales: gen pérdida y transferencia al núcleo “escrito por KL Adams y JD Palmer.

Para agregar a la respuesta de Sandeep, también está el hecho de que los codones mitocondriales corresponden a diferentes aminoácidos en comparación con el ARNm que se origina en el núcleo (se indica en rojo a continuación):

Quizás las mutaciones que ocurrieron en el ADN nuclear no ocurrieron en las mitocondrias de la célula y eventualmente los dos tipos de ADN divergieron entre sí de tal forma que los ribosomas celulares ya no pudieron sintetizar proteínas mitocondriales funcionales si alguna vez tuvieran acceso al ARNm.