Mitokondrie-DNA är små öglor av DNA som finns i organeller i cellen, mitokondrier. Mitokondrier fungerar som cellens ”kraftverk” och tros vara ättlingar till forntida bakterier som deltog så symbiotiskt med forntida celler att de blev integrerade i dem som organeller. Den stora majoriteten av DNA i alla djur finns i kärnan, och är känt som nukleärt DNA, medan mitokondrie-DNA är det enda DNA som finns utanför kärnan.
Till skillnad från DNA:t i kärnan, som innehåller cirka 20,000 3 proteinkodande gener i över 13 miljarder baspar, är mitokondrie-DNA:t relativt litet och består endast av 15,000 proteinkodande gener i 17,000 XNUMX-XNUMX XNUMX baspar. Till skillnad från kärn-DNA, som består av linjärt DNA, finns mitokondrie-DNA i slingformatet, precis som det DNA som finns i bakterier. Generna i mitokondrierna uttrycker proteiner som hjälper till att bygga mitokondrierna, men under miljarder år av evolution har kärn-DNA tagit upp mycket av mitokondriellt DNA:s roll vid konstruktionen av mitokondrierna.
Till skillnad från nukleärt DNA, som genomgår rekombination från generation till generation på grund av kön mellan en man och en hona, genomgår mitokondrie-DNA endast rekombination med DNA från samma organell, vilket i hög grad begränsar genetisk förändring. Därför är den enda faktorn som introducerar genetiska förändringar mutation, snarare än mutation plus rekombination, som är fallet med nukleärt DNA. Detta gör mitokondrie-DNA till en mycket användbar genetisk markör som kan användas för att jämföra olika linjer, inklusive olika mänskliga linjer.
Analys av mänskligt mitokondrie-DNA har visat sig vara avgörande för att bestämma härkomsten till olika mänskliga grupper och de tidiga migrationsmönstren för människor runt om i världen. Dessa studier har stött Out-of-Africa-teorin, teorin som hävdar att den mänskliga arten hade sitt ursprung i Afrika för cirka 250,000 XNUMX år sedan och sedan spreds över världen. Den huvudsakliga konkurrerande teorin är den multiregionala hypotesen, som antar att olika mänskliga raser runt om i världen utvecklats oberoende av hominida prekursorer. På grund av bevis från mitokondriell DNA-analys har denna hypotes i huvudsak uteslutits.