Mitohondriju DNS ir nelielas DNS cilpas, kas atrodamas šūnas organellās, mitohondrijās. Mitohondriji kalpo kā šūnas “elektrostacijas”, un tiek uzskatīts, ka tie ir seno baktēriju pēcteči, kas tik simbiotiski piedalījās senajās šūnās, ka tās integrējās tajās kā organellas. Lielākā daļa visu dzīvnieku DNS atrodas kodolā, un to sauc par kodola DNS, savukārt mitohondriju DNS ir vienīgā DNS, kas atrodas ārpus kodola.
Atšķirībā no DNS kodolā, kurā ir aptuveni 20,000 3 proteīnus kodējošu gēnu vairāk nekā 13 miljardos bāzes pāru, mitohondriju DNS ir salīdzinoši maza, un tā sastāv tikai no 15,000 proteīnu kodējošiem gēniem 17,000 XNUMX–XNUMX XNUMX bāzes pāru. Atšķirībā no kodola DNS, kas sastāv no lineāras DNS, mitohondriju DNS ir atrodama cilpas formātā, tāpat kā DNS, kas atrodama baktērijās. Mitohondriju gēni ekspresē proteīnus, kas palīdz veidot mitohondrijus, lai gan miljardiem gadu ilgas evolūcijas laikā kodola DNS ir uzņēmusies lielu daļu no mitohondriju DNS lomas mitohondriju veidošanā.
Atšķirībā no kodola DNS, kas tiek rekombinēta no paaudzes paaudzē vīrieša un sievietes dzimuma dēļ, mitohondriju DNS rekombinējas tikai ar DNS no vienas un tās pašas organellas, ievērojami ierobežojot ģenētiskās izmaiņas. Tāpēc vienīgais faktors, kas ievieš ģenētiskas izmaiņas, ir mutācija, nevis mutācija plus rekombinācija, kā tas ir kodola DNS gadījumā. Tas padara mitohondriju DNS par ļoti noderīgu ģenētisko marķieri, ko var izmantot, lai salīdzinātu dažādas līnijas, tostarp dažādas cilvēka līnijas.
Cilvēka mitohondriju DNS analīze ir izrādījusies izšķiroša, lai noteiktu dažādu cilvēku grupu senčus un cilvēku agrīnās migrācijas modeļus visā pasaulē. Šie pētījumi ir atbalstījuši ārpusāfrikas teoriju, teoriju, kas apgalvo, ka cilvēku sugas izcelsme ir Āfrikā apmēram pirms 250,000 XNUMX gadu, bet pēc tam izplatījās visā pasaulē. Galvenā konkurējošā teorija ir daudzreģionālā hipotēze, kas paredz, ka dažādas cilvēku rases visā pasaulē ir attīstījušās neatkarīgi no hominīdu priekštečiem. Pateicoties mitohondriju DNS analīzes pierādījumiem, šī hipotēze būtībā ir izslēgta.