Mitohondrijsko nasleđivanje
Ljudske ćelije sadrže i DNK van jedra. DNK se nalazi u svakoj mitohondriji i mutacije u okviru ove DNK povezane su sa nizom bolesti. Mitohondrijska DNK (mtDNK) replicira se nezavisno od jedarne DNK. Ona je uključena u proizvodnju energije potrebne za funkciju ćelije i kodira nekoliko proteina respiratornog lanca, kao i grupu transportnih RNK (tRNK) i rRNK uključenih u mitohon- drijsku sintezu proteina. Budući organizam dobija mitohondrije od citoplazme jajne ćelije oocite. Žena kod koje postoji mutacija u mtDNK tu mutaciju prenosi na svu svoju decu. U oociti može da bude prisutno vise od jedne populacije mitohondrija, mutirane ili nemutirane i ovaj fenomen se naziva heteroplazmija. Mutacija mtDNK može biti prisutna u manjem ili većem broju ovih mitohondrija. Kada se oplođeno jajašce podeli, mitohondrije se bez reda rasporede u zigotu. Moguće je da mitohondrija mutant završi u tkivima koja podržavaju embrion u razvoju (placenta), a ne u samom embrionu. Prisutnost simptoma i znakova kod potomka i njihova jačina zavise od odnosa mutirane i normalne mtDNK u tkivu. Ako se u tkivima koja imaju veliku potrebu za energijom, kao što su mozak, jetra, mišići i bubrezi, nalazi mnoštvo mitohondrija mutanata, javljaju se klinički simptomi. Ako je u ovim tkivima prisutno manje ovakvih mitohondrija, javlja se manji broj kliničkih simptoma.
Primer ovog tipa poremećaja u mitohondrijama je MELAS (mitohondrijska encefalomiopatija sa laktičkom acidozom i epizodama koje podsećaju na insult). Osobe koje imaju MELAS su u ranom detinjstvu normalne. Zatim, u periodu između 5 i 15 godina starosti kod njih se javljaju epizode povraćanja, epi napada i rekurentnih cerebralnih insulta koji podsećaju na moždane udare. U 80% slučajeva analizom DNK je otkrivena specifična mutacija (A3243G) u genu MTTL1 (gen za mitohondrijsku tRNK).
Kada u nekoj porodici postoji MELAS i kod rođaka prvog reda može da se vidi dugi niz neuroloških simptoma i znakova, uključujući i progresivnu eksternu oftalmoplegiju, gubitak sluha, kar- diomiopatiju i dijabetes melitus. Mada su pogođeni svi potomci žene koja je nosilac mutacije, usled heteroplazmije, klinička slika varira u zavisnosti od procenta prisutnih mitohondrija koje nose mutaciju.
