Article

Why Do We Still Have a Maternally Inherited Mitochondrial DNA? Insights from Evolutionary Medicine

Center for Molecular and Mitochondrial Medicine and Genetics, Department of Biological Chemistry, University of California, Irvine, California 92697-3940, USA.
Annual Review of Biochemistry (Impact Factor: 30.28). 02/2007; 76(1):781-821. DOI: 10.1146/annurev.biochem.76.081205.150955
Source: PubMed

ABSTRACT

The human cell is a symbiosis of two life forms, the nucleus-cytosol and the mitochondrion. The nucleus-cytosol emphasizes structure and its genes are Mendelian, whereas the mitochondrion specializes in energy and its mitochondrial DNA (mtDNA) genes are maternal. Mitochondria oxidize calories via oxidative phosphorylation (OXPHOS) to generate a mitochondrial inner membrane proton gradient (DeltaP). DeltaP then acts as a source of potential energy to produce ATP, generate heat, regulate reactive oxygen species (ROS), and control apoptosis, etc. Interspecific comparisons of mtDNAs have revealed that the mtDNA retains a core set of electron and proton carrier genes for the proton-translocating OXPHOS complexes I, III, IV, and V. Human mtDNA analysis has revealed these genes frequently contain region-specific adaptive polymorphisms. Therefore, the mtDNA with its energy controlling genes may have been retained to permit rapid adaptation to new environments.

    • "2. MEDICINA EVOLUTIVAEaton et al. 2002;LongoyFinch 2003;McKennayMosko 1994;Merlo et al. 2006;Nesse et al. 2010;Nesse y Stearns 2008;Trevathan et al. 1999;Trevathan et al. 2008;Wallace 2007;Wander et al. 2009Los cronogramas de las historias de vida de la mayoría de las especies presentan cierta plasticidad, lo que permite a los organismos ajustar su velocidad y estrategia de desarrollo a la disponibilidad de recursos y a los desafíos que encuentren. La plasticidad de estos procesos es el resultado de fuerzas de selección natural, e incluye no sólo cambios en la velocidad de desarrollo sino también cambios morfológicos, fisiológicos y de conducta. "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Cada uno es como Dios le hizo, y aún peor muchas veces." Miguel de Cervantes Saavedra 1. INTRODUCCIÓN Cuando hablamos de evolución, los seres humanos solemos solazarnos con sus resultados; tenemos un cerebro prodigioso, somos inteligentes, creativos y poseemos un lenguaje complejo. A diferencia de otros mamíferos, podemos caminar erguidos, tenemos poco pelo corporal y manos habilidosas gracias a sus pulgares oponibles. ¡No podemos quejarnos de nuestro cuerpo! ¿O sí? Si bien nuestro cuerpo está formado por sistemas sofisticados y estructuras complejas, es innegable que estos distan mucho de funcionar a la perfección. Diabetes, disfunciones cardiovasculares, estrés, infecciones, alergias, dificultades reproductivas y una vejez achacosa son parte de una larga lista de padecimientos humanos. La pregunta obvia e inevitable es: ¿Por qué pese a millones de años de selección natural el cuerpo humano es tan vulnerable? He aquí una de las grandes preguntas dentro de las ciencias de la salud. En este capítulo vamos a explorar brevemente algunas de las propuestas que la Medicina Evolutiva ha ofrecido como respuesta a esa pregunta.
    No preview · Chapter · Jan 2016
    • "2. MEDICINA EVOLUTIVAEaton et al. 2002;LongoyFinch 2003;McKennayMosko 1994;Merlo et al. 2006;Nesse et al. 2010;Nesse y Stearns 2008;Trevathan et al. 1999;Trevathan et al. 2008;Wallace 2007;Wander et al. 2009Los cronogramas de las historias de vida de la mayoría de las especies presentan cierta plasticidad, lo que permite a los organismos ajustar su velocidad y estrategia de desarrollo a la disponibilidad de recursos y a los desafíos que encuentren. La plasticidad de estos procesos es el resultado de fuerzas de selección natural, e incluye no sólo cambios en la velocidad de desarrollo sino también cambios morfológicos, fisiológicos y de conducta. "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Cada uno es como Dios le hizo, y aún peor muchas veces." Miguel de Cervantes Saavedra 1. INTRODUCCIÓN Cuando hablamos de evolución, los seres humanos solemos solazarnos con sus resultados; tenemos un cerebro prodigioso, somos inteligentes, creativos y poseemos un lenguaje complejo. A diferencia de otros mamíferos, podemos caminar erguidos, tenemos poco pelo corporal y manos habilidosas gracias a sus pulgares oponibles. ¡No podemos quejarnos de nuestro cuerpo! ¿O sí? Si bien nuestro cuerpo está formado por sistemas sofisticados y estructuras complejas, es innegable que estos distan mucho de funcionar a la perfección. Diabetes, disfunciones cardiovasculares, estrés, infecciones, alergias, dificultades reproductivas y una vejez achacosa son parte de una larga lista de padecimientos humanos. La pregunta obvia e inevitable es: ¿Por qué pese a millones de años de selección natural el cuerpo humano es tan vulnerable? He aquí una de las grandes preguntas dentro de las ciencias de la salud. En este capítulo vamos a explorar brevemente algunas de las propuestas que la Medicina Evolutiva ha ofrecido como respuesta a esa pregunta.
    No preview · Chapter · Jan 2016
  • Source
    • "2. MEDICINA EVOLUTIVAEaton et al. 2002;LongoyFinch 2003;McKennayMosko 1994;Merlo et al. 2006;Nesse et al. 2010;Nesse y Stearns 2008;Trevathan et al. 1999;Trevathan et al. 2008;Wallace 2007;Wander et al. 2009Los cronogramas de las historias de vida de la mayoría de las especies presentan cierta plasticidad, lo que permite a los organismos ajustar su velocidad y estrategia de desarrollo a la disponibilidad de recursos y a los desafíos que encuentren. La plasticidad de estos procesos es el resultado de fuerzas de selección natural, e incluye no sólo cambios en la velocidad de desarrollo sino también cambios morfológicos, fisiológicos y de conducta. "
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: Cada uno es como Dios le hizo, y aún peor muchas veces." Miguel de Cervantes Saavedra 1. INTRODUCCIÓN Cuando hablamos de evolución, los seres humanos solemos solazarnos con sus resultados; tenemos un cerebro prodigioso, somos inteligentes, creativos y poseemos un lenguaje complejo. A diferencia de otros mamíferos, podemos caminar erguidos, tenemos poco pelo corporal y manos habilidosas gracias a sus pulgares oponibles. ¡No podemos quejarnos de nuestro cuerpo! ¿O sí? Si bien nuestro cuerpo está formado por sistemas sofisticados y estructuras complejas, es innegable que estos distan mucho de funcionar a la perfección. Diabetes, disfunciones cardiovasculares, estrés, infecciones, alergias, dificultades reproductivas y una vejez achacosa son parte de una larga lista de padecimientos humanos. La pregunta obvia e inevitable es: ¿Por qué pese a millones de años de selección natural el cuerpo humano es tan vulnerable? He aquí una de las grandes preguntas dentro de las ciencias de la salud. En este capítulo vamos a explorar brevemente algunas de las propuestas que la Medicina Evolutiva ha ofrecido como respuesta a esa pregunta.
    Full-text · Chapter · Jan 2016
Show more