Mitochondriën hebben hun eigen DNA en dat krijgen we van mama

door nov 3, 2018In het nieuws

Introductie voor wie nog niet weet wat mitochondriën zijn (klik hier)

Zoals wij organen hebben, zo hebben onze lichaamscellen organellen. Dat zijn allerlei gespecialiseerde celonderdelen die nodig zijn om de cel zijn functie te laten uitoefenen.

Mitochondriën zijn organellen. Zij zorgen voor de broodnodige energie die nodig is voor het laten verlopen van allerlei processen. We noemen ze in de volksmond dan ook weleens ‘onze energiefabriekjes’.

Mitochondriën zijn een apart soort want zij hebben als organel hun eigen DNA. Dat geldt niet voor de andere celonderdelen. Dit mitochondriaal DNA is ook heel anders dan het DNA dat veilig in de celkern zit.

Dat celkern DNA is ons ‘gewone DNA’. De helft ervan erfen we van papa. De andere helft van mama. Bij mitochondriaal DNA gaat ook dat weer anders.

Nu weet je genoeg om de rest van het artikel te lezen. 😉

Een eicel bevat ontzettend veel mitochondriën. Een spermacel ook en die heeft zijn energie hard nodig bij zijn zwemtocht om de eerste te zijn, maar die mitochondriën worden na de bevruchting afgebroken. En zo krijg je alleen de mitochondriën van je moeder mee.

Altijd! Dachten we.

De regel: Mitochondriaal DNA erf je uitsluitend van je moeder.

Er zijn maar weinig zwart-wit zaken in biologie. Het kent uitzonderingen en nuanceringen. Zo ook op de regel dat je je mitochondriën alleen van moeder erft. Althans… de regel staat ter discussie en het laatste woord is nog niet gesproken.

Je kunt 2 oorzaken aanwijzen waarom je eigenlijk alleen mitochondriaal DNA erft van je moeder:

#1 Een eicel bevat heel veel meer mitochondriën dan een zaadcel

Veel mensen denken dan een hartcel de meeste mitochondriën heeft, of misschien een neuron, maar feit is dat de onbevruchte eicel koploper is qua aantal mitochondriën.

Een eicel is ook enorm groot vergeleken met een zaadcel. Wanneer de eicel van mama miljoenen kopieën mitochondriaal DNA heeft en de zaadcel van papa hooguit een paar honderd, wordt het lastig voor papa. Hij staat in elk geval enorm op achterstand door dit ‘verdunningseffect’.

Maar dat is nog niet alles. Zie hieronder.

#2 Vaderlijk mitochondriaal DNA wordt actief vernietigd na bevruchting

Ook al is vaderlijk mitochondriaal DNA enorm in de minderheid, dan zou het nog niet op nul moeten uitkomen kun je denken. En dat is ook zo, ware het niet dat mitochondriaal DNA van papa wordt herkend en dan actief wordt vernietigd zodra de eicel is bevrucht.

Als het weinige mitochondriaal DNA van vader’s kant hieraan ontsnapt dan wordt het overgeërfd. En dat zou dus maar zelden voorkomen. Als het al voorkomt.

Maar laatst kwam ik in de PNAS onderstaand onderzoek tegen en het is niet de eerste keer dat aan het dogma wordt getornd. Al jaren geleden werden casestudies gerapporteerd waarbij vaderlijk mitochondriaal DNA (mtDNA) werd gevonden in meerdere personen. Je moet dan altijd heel goed kijken of er geen sprake is van contaminatie of een etiketfout. Eén onderzoek is geen onderzoek, zeg maar.

De uitzondering: Vader levert ook (wat) mitochondriaal DNA?

“It’s unclear whether having some paternal mitochondrial DNA in our cells leads to health problems.”

“In this paper, we have uncovered multiple instances of biparental inheritance of mtDNA spanning three unrelated multiple generation families, a result confirmed by independent sequencing across multiple unrelated laboratories with different methodologies. Surprisingly, this pattern of inheritance appears to be determined in an autosomal dominant-like manner. This paper profoundly alters a widespread belief about mitochondrial inheritance and potentially opens a novel field in mitochondrial medicine.”

– Bron: Biparental inheritance of mitochondrial DNA in humans, Shiyu Luo et al, PNAS, 29 oktober 2018

In biologie geldt dat er vrijwel altijd uitzonderingen zijn op de regels. Er hoeft maar iets te haperen in het vernietigen van vaderlijk mtDNA en het wordt overgeërfd.

Het is nog te vroeg om alle biologieboeken te gaan herschrijven maar de regel dat de mitochondriën altijd en alleen maar van moeder komen is misschien toch niet zo stellig als je denkt. Maar hoe dan ook; het blijft een uitzondering op de regel.

Bovendien willen we eerst vaker bewijs zien. De wetenschappelijk discussie hierover gaat gewoon door.