Human mitochondrial genetics
انسانی مائٹوکونڈریل جینیات انسانی مائٹوکونڈریل ڈی این اے (انسانی مائٹوکونڈریا میں موجود ڈی این اے) کی جینیات کا مطالعہ ہے۔ انسانی مائٹوکونڈریل جینوم انسانی مائٹوکونڈریا میں موجود موروثی معلومات کا پورا مجموعہ ہے۔ مائٹوکونڈریا خلیوں میں چھوٹے ڈھانچے ہوتے ہیں جو خلیے کے استعمال کے لیے توانائی پیدا کرتے ہیں، اور اس لیے انہیں خلیے کے "پاور ہاؤسز" کہا جاتا ہے۔ مائٹوکونڈریل ڈی این اے (ایم ٹی ڈی این اے) جوہری ڈی این اے (این ڈی این اے) کے ذریعے منتقل نہیں ہوتا ہے۔ انسانوں میں، زیادہ تر ملٹی سیلولر حیاتیات کی طرح، مائٹوکونڈریل ڈی این اے صرف ماں کے بیضہ دانی سے وراثت میں ملتا ہے۔ تاہم، ایسے نظریات موجود ہیں کہ انسانوں میں پدرانہ ایم ٹی ڈی این اے کی منتقلی بعض حالات میں ہو سکتی ہے۔ لہذا مائٹوکونڈریل وراثت غیر مینڈیلین ہے، کیونکہ مینڈیلین وراثت کا خیال ہے کہ فرٹیلائزڈ انڈے (زیگوٹ) کا نصف جینیاتی مواد ہر والدین سے حاصل ہوتا ہے۔ مائٹوکونڈریل آر این اے کے لیے 80 فیصد مائٹوکونڈریل ڈی این اے کوڈز، اور اس لیے زیادہ تر مائٹوکونڈریل ڈی این اے اتپریورتن فعال مسائل کا باعث بنتے ہیں، جو پٹھوں کی خرابی (مایوپیتھیز) کے طور پر ظاہر ہو سکتے ہیں۔ کیونکہ وہ گلائکولیسس کے ذریعے پیدا ہونے والے 2 اے ٹی پی مالیکیولز کے برعکس فی گلوکوز مالیکیول میں اے ٹی پی کے 30 مالیکیولز فراہم کرتے ہیں، مائٹوکونڈریا زندگی کو برقرار رکھنے کے لیے تمام اعلی حیاتیات کے لیے ضروری ہیں۔ مائٹوکونڈریل بیماریاں جینیاتی عوارض ہیں جو مائٹوکونڈریل ڈی این اے میں ہوتی ہیں، یا مائٹوکونڈریل اجزاء کے لیے نیوکلیئر ڈی این اے کوڈنگ۔ مائٹوکونڈریا کے ذریعہ استعمال ہونے والے متعدد انزائموں میں سے کسی ایک کے ساتھ معمولی مسائل سیل کے لیے تباہ کن ہو سکتے ہیں، اور اس کے نتیجے میں، حیاتیات کے لیے بھی۔ مقدار انسانوں میں، مائٹوکونڈریل ڈی این اے (ایم ٹی ڈی این اے) بند سرکلر مالیکیول بناتا ہے جس میں 16,569 ڈی این اے بیس جوڑے ہوتے ہیں، ایسے ہر مالیکیول میں عام طور پر مائٹوکونڈریل جین کا ایک مکمل سیٹ ہوتا ہے۔ ہر انسانی مائٹوکونڈریون میں اوسطا تقریبا 5 ایسے ایم ٹی ڈی این اے مالیکیول ہوتے ہیں، جن کی مقدار 1 اور 15 کے درمیان ہوتی ہے۔ ہر انسانی خلیے میں تقریبا 100 مائٹوکونڈریا ہوتے ہیں، جو فی انسانی خلیے میں ایم ٹی ڈی این اے مالیکیولز کی کل تعداد تقریبا 500 دیتے ہیں۔ فی خلیہ مائٹوکونڈریا کی مقدار بھی خلیے کی قسم کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے، جس کی کچھ مثالیں یہ ہیں: ایرتھروسائٹس: 0 مائٹوکونڈریا فی خلیہ۔ لمفوسائٹس: فی خلیہ 3 مائٹوکونڈریا۔ انڈے کا خلیہ: بالغ میٹا فیز II انڈے کے خلیات میں 100,000 مائٹوکونڈریا، اور 50,000-1، مائٹوکونڈریل جینوم کی 500,000 کاپیاں (انڈے کے خلیے کے ڈی این اے کے 90 ٪ تک) ہو سکتی ہیں۔ وراثت کے نمونے کیونکہ مائٹوکونڈریل کی بیماریاں (مائٹوکونڈریا کی خرابی کی وجہ سے ہونے والی بیماریاں) زچگی اور کروموسومل وراثت دونوں کے ذریعے وراثت میں مل سکتی ہیں، جس طرح سے وہ نسل در نسل منتقل ہوتی ہیں وہ بیماری کے لحاظ سے بہت مختلف ہو سکتی ہیں۔ مائٹوکونڈریل جینیاتی تغیرات جو جوہری ڈی این اے میں پائے جاتے ہیں کسی بھی کروموسوم میں ہو سکتے ہیں (پرجاتیوں پر منحصر ہے)۔ کروموسوم کے ذریعے وراثت میں ملنے والی تغیرات آٹوسومل غالب یا ریسیسیو ہو سکتی ہیں اور جنسی طور پر منسلک غالب یا ریسیسیو بھی ہو سکتی ہیں۔ کروموسومل وراثت عام مینڈیلین قوانین کی پیروی کرتی ہے، اس حقیقت کے باوجود کہ بیماری کے فینوٹائپ کو نقاب کیا جا سکتا ہے۔ ان پیچیدہ طریقوں کی وجہ سے جن میں مائٹوکونڈریل اور نیوکلیئر ڈی این اے "بات چیت" کرتے ہیں اور تعامل کرتے ہیں، یہاں تک کہ بظاہر سادہ وراثت کی تشخیص کرنا بھی مشکل ہے۔ کروموسومل ڈی این اے میں تغیر ایک پروٹین کو تبدیل کر سکتا ہے جو مائٹوکونڈریا یا سائٹوپلازم میں کسی دوسرے پروٹین کی پیداوار کو منظم (بڑھاتا یا کم کرتا ہے) کرتا ہے۔ اس سے معمولی، اگر کوئی ہو، تو نمایاں علامات پیدا ہو سکتی ہیں۔ دوسری طرف، کچھ تباہ کن ایم ٹی ڈی این اے تغیرات کی تشخیص کرنا آسان ہے کیونکہ ان سے پٹھوں، اعصابی، اور/یا جگر کے بافتوں (دیگر اعلی توانائی اور میٹابولزم پر منحصر بافتوں کے درمیان) کو بڑے پیمانے پر نقصان پہنچتا ہے اور کیونکہ وہ ماں اور تمام اولاد میں موجود ہوتے ہیں۔ کسی مخصوص اولاد کے ذریعے وراثت میں ملنے والے متاثرہ ایم ٹی ڈی این اے مالیکیولز کی تعداد بہت مختلف ہو سکتی ہے کیونکہ فرٹیلائزڈ اووسائٹ کے اندر موجود مائٹوکونڈریا سے ہی نئی زندگی کا آغاز ہونا ہے (ایم ٹی ڈی این اے کے لحاظ سے)، متاثرہ مائٹوکونڈریا کی تعداد سیل (اس معاملے میں، فرٹیلائزڈ اووسائٹ) سے سیل تک مختلف ہوتی ہے جو اس کے مدر سیل سے وراثت میں ملنے والی تعداد اور ماحولیاتی عوامل دونوں پر منحصر ہوتی ہے جو میوٹنٹ یا وائلڈ ٹائپ مائٹوکونڈریل ڈی این اے کو پسند کر سکتے ہیں، مائٹوکونڈریا میں ایم ٹی ڈی این اے مالیکیولز کی تعداد تقریبا دو سے دس تک ہوتی ہے۔ یہ ممکن ہے، یہاں تک کہ جڑواں پیدائشوں میں بھی، ایک بچے کے لیے آدھے سے زیادہ اتپریورتن ایم ٹی ڈی این اے مالیکیول حاصل کرنا ممکن ہے جبکہ دوسرے جڑواں بچے کو وائلڈ ٹائپ کے حوالے سے اتپریورتن ایم ٹی ڈی این اے مالیکیولز کا صرف ایک چھوٹا سا حصہ مل سکتا ہے (اس بات پر منحصر ہے کہ جڑواں بچے ایک دوسرے سے کیسے الگ ہوتے ہیں اور تقسیم کے ہر طرف کتنے اتپریورتن مائٹوکونڈریا ہوتے ہیں)۔ کچھ صورتوں میں، کچھ مائٹوکونڈریا یا سپرم سیل سے ایک مائٹوکونڈرین آکائیٹ میں داخل ہوتا ہے لیکن پدرانہ مائٹوکونڈریا فعال طور پر سڑ جاتے ہیں۔ انسانی مائٹوکونڈریل جینوم میں جینز جینز مندرجہ ذیل ہیں۔ الیکٹران ٹرانسپورٹ چین، اور ہیومنین یہ اصل میں غلط طور پر مانا جاتا تھا کہ مائٹوکونڈریل جینوم میں صرف 13 پروٹین کوڈنگ جین ہوتے ہیں، یہ سب الیکٹران ٹرانسپورٹ چین کے پروٹین کو انکوڈنگ کرتے ہیں۔ تاہم، 2001 میں، ایک 14 واں حیاتیاتی طور پر فعال پروٹین جسے ہیومنین کہا جاتا ہے دریافت کیا گیا، اور یہ پایا گیا کہ اسے مائٹوکونڈریل جین ایم ٹی-آر این آر 2 کے ذریعے انکوڈ کیا گیا ہے جو مائٹوکونڈریل رائبوسوم (آر این اے سے بنا ہوا) کے حصے کو بھی انکوڈ کرتا ہے: دوسرے پروٹین کے برعکس، ہیومنین مائٹوکونڈریا میں نہیں رہتا ہے، اور باقی سیل اور سیلولر ریسیپٹرز کے ساتھ تعامل کرتا ہے۔ ہیومنین اپوپٹوسس کو روک کر دماغ کے خلیوں کی حفاظت کر سکتا ہے۔ اس کے نام کے باوجود، ہیومنین کے ورژن دوسرے جانوروں میں بھی موجود ہیں، جیسے چوہوں میں ریٹن۔ آر آر این اے درج ذیل جین آر آر این اے کو انکوڈ کرتے ہیں: ٹی آر این اے درج ذیل جین ٹی آر این اے کو انکوڈ کرتے ہیں: جینوں کے مقام مائٹوکونڈریل ڈی این اے میں روایتی طور پر ڈی این اے کے دو تاروں کو بھاری اور ہلکے تار کے طور پر نامزد کیا گیا تھا، کیونکہ سیزیم کلورائڈ کے میلان میں علیحدگی کے دوران ان کی بہاؤ کی کثافت کی وجہ سے، جس کا تعلق تار کے متعلقہ جی + ٹی نیوکلیوٹائڈ مواد سے پایا گیا تھا۔ تاہم، اس اسٹرینڈ کی لیبلنگ کی الجھن وسیع پیمانے پر ہے، اور ایسا لگتا ہے کہ 1999 میں ایک بااثر مضمون میں اکثریت کوڈنگ اسٹرینڈ کی بھاری شناخت کے ساتھ اس کی ابتدا ہوئی ہے۔ انسانوں میں، ایم ٹی ڈی این اے کے ہلکے اسٹرینڈ میں 28 جین ہوتے ہیں اور ایم ٹی ڈی این اے کے بھاری اسٹرینڈ میں صرف 9 جین ہوتے ہیں۔ مائٹوکونڈریل ٹی آر این اے مالیکیولز کے لیے ہیوی اسٹرینڈ کوڈ پر 9 میں سے آٹھ جین۔ انسانی ایم ٹی ڈی این اے 16,569 نیوکلیوٹائڈ جوڑوں پر مشتمل ہے۔ پورے مالیکیول کو صرف ایک ریگولیٹری ریجن کے ذریعے ریگولیٹ کیا جاتا ہے جس میں بھاری اور ہلکے دونوں تاروں کی نقل کی ابتدا ہوتی ہے۔ پورے انسانی مائٹوکونڈریل ڈی این اے مالیکیول کی نقشہ سازی کی گئی ہے۔ جینیاتی کوڈ کی مختلف حالتیں جینیاتی کوڈ، زیادہ تر حصے کے لیے، عالمگیر ہے، چند مستثنیات کے ساتھ: مائٹوکونڈریل جینیات میں ان میں سے کچھ شامل ہیں۔ زیادہ تر حیاتیات کے لیے "اسٹاپ کوڈن" "یو اے اے"، "یو اے جی"، اور "یو جی اے" ہیں۔ ریڑھ کی ہڈی والے مائٹوکونڈریا میں "اے جی اے" اور "اے جی جی" بھی اسٹاپ کوڈن ہوتے ہیں، لیکن "یو جی اے" نہیں، جو اس کے بجائے ٹرپٹوفین کے لیے کوڈ ہوتے ہیں۔ زیادہ تر حیاتیات میں آئسولیسین کے لیے "اے یو اے" کوڈ لیکن ریڑھ کی ہڈی والے مائٹوکونڈریل ایم آر این اے میں میتھیونائن کے لیے۔ دیگر مائٹوکونڈریل ایم/ٹی آر این اے کے ذریعہ استعمال ہونے والے کوڈز میں بہت سی دیگر تغیرات ہیں، جو ان کے حیاتیات کے لیے نقصان دہ نہیں تھے، اور جنہیں ایک آلے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے (مختلف پرجاتیوں کے ایم ٹی ڈی این اے/آر این اے کے درمیان دیگر تغیرات کے ساتھ) متعلقہ پرجاتیوں کے مشترکہ نسب کی نسبتا قربت کا تعین کرنے کے لیے۔ (دو انواع جتنی زیادہ متعلقہ ہوں گی، ان کے مائٹوکونڈریل جینوم میں ایم ٹی ڈی این اے/آر این اے کی تغیرات اتنی ہی زیادہ ہوں گی)۔ ان تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے، یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ پہلا مائٹوکونڈریا تقریبا 1.5 بلین سال پہلے پیدا ہوا تھا۔ ایک عام طور پر قبول شدہ مفروضہ یہ ہے کہ مائٹوکونڈریا ایک ایروبک پروکیریوٹ کے طور پر ایک اینیروبک یوکیریوٹ کے اندر سمبائیوٹک تعلقات میں پیدا ہوا۔ نقل، مرمت، نقل، اور ترجمہ مائٹوکونڈریل نقل جوہری جینوں کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے اور خاص طور پر زیادہ سے زیادہ مائٹوکونڈریا بنانے کے لیے موزوں ہوتا ہے جس کی اس مخصوص خلیے کو اس وقت ضرورت ہوتی ہے۔ انسانوں میں مائٹوکونڈریل ٹرانسکرپشن تین پروموٹروں، H1، H2، اور L (ہیوی اسٹرینڈ 1، ہیوی اسٹرینڈ 2، اور لائٹ اسٹرینڈ پروموٹروں) سے شروع کی جاتی ہے۔ H2 پروموٹر تقریبا پورے بھاری اسٹرینڈ کو نقل کرتا ہے اور L پروموٹر پورے ہلکے اسٹرینڈ کو نقل کرتا ہے۔ H1 پروموٹر دو مائٹوکونڈریل rRNA مالیکیولز کی نقل کا سبب بنتا ہے۔ جب ٹرانسکرپشن بھاری اسٹرینڈ پر ہوتی ہے تو ایک پولی سسٹونک ٹرانسکرپٹ تیار ہوتا ہے۔ لائٹ اسٹرینڈ یا تو چھوٹی نقل تیار کرتا ہے، جسے پرائمر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، یا ایک لمبی نقل۔ پرائمرز کی پیداوار مائٹوکونڈریل آر نیس ایم آر پی (مائٹوکونڈریل آر این اے پروسیسنگ) کے ساتھ لائٹ اسٹرینڈ ٹرانسکرپٹ کی پروسیسنگ کے ذریعے ہوتی ہے۔ پرائمر تیار کرنے کے لیے نقل کی ضرورت نقل کے عمل کو ایم ٹی ڈی این اے نقل سے جوڑتی ہے۔ مکمل لمبائی کی نقل کو فعال ٹی آر این اے، آر آر این اے، اور ایم آر این اے مالیکیولز میں کاٹا جاتا ہے۔ مائٹوکونڈریا میں نقل کے آغاز کے عمل میں تین قسم کے پروٹین شامل ہوتے ہیں: مائٹوکونڈریل آر این اے پولیمریز (پی او ایل آر ایم ٹی)، مائٹوکونڈریل ٹرانسکرپشن فیکٹر اے (ٹی ایف اے ایم)، اور مائٹوکونڈریل ٹرانسکرپشن فیکٹر بی 1 اور بی 2 (ٹی ایف بی 1 ایم، ٹی ایف بی 2 ایم)۔ پی او ایل آر ایم ٹی، ٹی ایف اے ایم، اور ٹی ایف بی 1 ایم یا ٹی ایف بی 2 ایم مائٹوکونڈریل پروموٹروں پر جمع ہوتے ہیں اور نقل شروع کرتے ہیں۔ ابتداء میں شامل ہونے والے اصل سالماتی واقعات نامعلوم ہیں، لیکن یہ عوامل بیسال ٹرانسکرپشن مشینری بناتے ہیں اور وٹرو میں کام کرنے کے لیے دکھائے گئے ہیں۔ مائٹوکونڈریل ترجمہ اب بھی بہت اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آیا ہے۔ ان وٹرو ترجمے اب بھی کامیاب نہیں ہوئے ہیں، شاید کافی ایم ٹی ایم آر این اے، فنکشنل ایم ٹی آر آر این اے کو الگ کرنے میں دشواری کی وجہ سے، اور ممکنہ طور پر ان پیچیدہ تبدیلیوں کی وجہ سے جو ایم آر این اے ترجمہ ہونے سے پہلے ہوتا ہے۔ مائٹوکونڈریل ڈی این اے پولیمرس مائٹوکونڈریل ڈی این اے پولیمرس (پول گاما، جو پی او ایل جی جین کے ذریعے انکوڈ کیا گیا ہے) کا استعمال نقل کے دوران ایم ٹی ڈی این اے کی نقل میں کیا جاتا ہے۔ چونکہ سرکلر ایم ٹی ڈی این اے مالیکیول پر دو (بھاری اور ہلکے) تاروں کی نقل کی اصل مختلف ہوتی ہے، اس لیے یہ ڈی-لوپ موڈ میں نقل کرتا ہے۔ ایک اسٹرینڈ پہلے نقل کرنا شروع کر دیتا ہے، دوسرے اسٹرینڈ کو بے گھر کر دیتا ہے۔ یہ اس وقت تک جاری رہتا ہے جب تک کہ نقل دوسرے اسٹرینڈ پر نقل کی ابتدا تک نہ پہنچ جائے، جس مقام پر دوسرا اسٹرینڈ مخالف سمت میں نقل کرنا شروع کر دیتا ہے۔ اس کے نتیجے میں دو نئے ایم ٹی ڈی این اے مالیکیول بنتے ہیں۔ ہر مائٹوکونڈریون میں ایم ٹی ڈی این اے مالیکیول کی کئی کاپیاں ہوتی ہیں اور ایم ٹی ڈی این اے مالیکیولز کی تعداد مائٹوکونڈریل فشن میں ایک محدود عنصر ہے۔ مائٹوکونڈریون میں کافی ایم ٹی ڈی این اے، جھلی کا رقبہ، اور جھلی پروٹین ہونے کے بعد، یہ دو مائٹوکونڈریا بننے کے لیے فشن (بیکٹیریا کے استعمال سے بہت ملتا جلتا) سے گزر سکتا ہے۔ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ مائٹوکونڈریا ایک دوسرے کے درمیان جینیاتی مواد کے فیوژن اور تبادلے (کراس اوور کی شکل میں) سے بھی گزر سکتا ہے۔ مائٹوکونڈریا بعض اوقات بڑے میٹرکس بناتا ہے جس میں فیوژن، فشن اور پروٹین کا تبادلہ مسلسل ہوتا رہتا ہے۔ ایم ٹی ڈی این اے مائٹوکونڈریا کے درمیان مشترکہ ہے (اس حقیقت کے باوجود کہ وہ فیوژن سے گزر سکتے ہیں)۔ نقصان اور نقل و حمل کی غلطی مائٹوکونڈریل ڈی این اے الیکٹران ٹرانسپورٹ چین کے ذریعے اے ٹی پی کی پیداوار کے دوران ہونے والی غلطیوں سے آزاد آکسیجن ریڈیکلز سے ہونے والے نقصان کے لیے حساس ہے۔ یہ غلطیاں جینیاتی عوارض، کینسر اور درجہ حرارت میں تغیرات کی وجہ سے ہو سکتی ہیں۔ یہ ریڈیکلز ایم ٹی ڈی این اے مالیکیولز کو نقصان پہنچا سکتے ہیں یا انہیں تبدیل کر سکتے ہیں، جس سے مائٹوکونڈریل پولیمرس کے لیے ان کی نقل تیار کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔ دونوں صورتیں حذف کرنے، دوبارہ ترتیب دینے اور دیگر تغیرات کا باعث بن سکتی ہیں۔ حالیہ شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ مائٹوکونڈریا میں انزائم ہوتے ہیں جو ایم ٹی ڈی این اے کو پروف ریڈ کرتے ہیں اور تغیرات کو ٹھیک کرتے ہیں جو آزاد ریڈیکلز کی وجہ سے ہو سکتے ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ممالیہ کے خلیوں میں پایا جانے والا ڈی این اے ریکومبینیز بھی مرمت کے ریکومبینیشن کے عمل میں شامل ہے۔ آزاد ریڈیکلز کی وجہ سے حذف اور تغیرات عمر بڑھنے کے عمل سے وابستہ ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ریڈیکلز تغیرات کا سبب بنتے ہیں جو تغیر پذیر پروٹین کا باعث بنتے ہیں، جو بدلے میں مزید ریڈیکلز کا باعث بنتے ہیں۔ اس عمل میں کئی سال لگتے ہیں اور یہ دماغ، دل، پٹھوں اور گردے جیسے آکسیجن پر منحصر بافتوں میں شامل عمر بڑھنے کے کچھ عمل سے وابستہ ہے۔ اس طرح کے آٹو بڑھانے والے عمل پارکنسنز، الزائمر، اور کورونری شریانوں کی بیماری سمیت انحطاطی بیماریوں کی ممکنہ وجوہات ہیں۔ کروموسومل طور پر ثالثی شدہ ایم ٹی ڈی این اے نقل کی غلطیاں کیونکہ مائٹوکونڈریل کی نشوونما اور فشن جوہری ڈی این اے کے ذریعے ثالثی کی جاتی ہے، جوہری ڈی این اے میں تغیرات ایم ٹی ڈی این اے نقل پر وسیع پیمانے پر اثرات مرتب کر سکتے ہیں۔ اس حقیقت کے باوجود کہ ان میں سے کچھ تغیرات کا لوکی انسانی کروموسوم پر پایا گیا ہے، اس میں شامل مخصوص جین اور پروٹین ابھی تک الگ نہیں ہوئے ہیں۔ مائٹوکونڈریا کو فشن سے گزرنے کے لیے ایک مخصوص پروٹین کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر یہ پروٹین (مرکزے سے پیدا ہونے والا) موجود نہیں ہے، تو مائٹوکونڈریا بڑھتا ہے لیکن وہ تقسیم نہیں ہوتا ہے۔ یہ دیوہیکل، غیر موثر مائٹوکونڈریا کا باعث بنتا ہے۔ کروموسومل جینز یا ان کی مصنوعات میں غلطیاں مائٹوکونڈریل پولیمرس کو روک کر مائٹوکونڈریل نقل کو زیادہ براہ راست متاثر کر سکتی ہیں اور یہاں تک کہ براہ راست اور بالواسطہ طور پر ایم ٹی ڈی این اے میں تغیرات کا سبب بن سکتی ہیں۔ بالواسطہ تغیرات اکثر جوہری ڈی این اے سے بنے عیب دار پروٹین سے پیدا ہونے والے ریڈیکلز کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ مائٹوکونڈریل کی بیماریاں مائٹوکونڈریل بمقابلہ نیوکلیئر جینوم کی شراکت مجموعی طور پر، مائٹوکونڈرین تقریبا 3000 مختلف قسم کے پروٹین کی میزبانی کرتا ہے، لیکن ان میں سے صرف 13 مائٹوکونڈریل ڈی این اے پر کوڈ کیے جاتے ہیں۔ 3000 قسم کے پروٹینوں میں سے زیادہ تر اے ٹی پی کی پیداوار کے علاوہ مختلف قسم کے عمل میں شامل ہوتے ہیں، جیسے پورفیرن کی ترکیب۔ ان میں سے صرف 3 فیصد اے ٹی پی پروڈکشن پروٹین کے لیے کوڈ کرتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ مائٹوکونڈریا کے پروٹین میک اپ کے لیے زیادہ تر جینیاتی معلومات کوڈنگ کروموسومل ڈی این اے میں ہوتی ہے اور اے ٹی پی کی ترکیب کے علاوہ دیگر عمل میں شامل ہوتی ہے۔ اس سے اس امکان میں اضافہ ہوتا ہے کہ ایک تغیر جو مائٹوکونڈریون کو متاثر کرے گا کروموسومل ڈی این اے میں واقع ہوگا، جو مینڈیلین پیٹرن میں وراثت میں ملتا ہے۔ ایک اور نتیجہ یہ ہے کہ کروموسومل اتپریورتن کسی مخصوص ٹشو کو اس کی مخصوص ضروریات کی وجہ سے متاثر کرے گا، چاہے وہ زیادہ توانائی کی ضروریات ہوں یا کسی مخصوص نیورو ٹرانسمیٹر یا نیوکلک ایسڈ کی کیٹابولزم یا انابولزم کی ضرورت ہو۔ چونکہ مائٹوکونڈریل جینوم کی کئی کاپیاں ہر مائٹوکونڈریون (انسانوں میں 2-10) کے ذریعے لے جایا جاتا ہے، مائٹوکونڈریل تغیرات ایم ٹی ڈی این اے تغیرات کے ذریعے زچگی کے طور پر وراثت میں مل سکتے ہیں جو فرٹیلائزیشن سے پہلے اووسائٹ کے اندر مائٹوکونڈریا میں موجود ہوتے ہیں، یا (جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے) کروموسوم میں تغیرات کے ذریعے۔ مائٹوکونڈریل کی بیماریاں علامات سے لے کر مہلک تک شدت میں ہوتی ہیں، اور عام طور پر مائٹوکونڈریل ڈی این اے کی حاصل شدہ تغیرات کے بجائے وراثت کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ ایک دی گئی مائٹوکونڈریل اتپریورتن مائٹوکونڈریا میں مسئلے کی شدت اور متاثرہ مائٹوکونڈریا میں موجود بافت کے لحاظ سے مختلف بیماریوں کا سبب بن سکتی ہے۔ اس کے برعکس، کئی مختلف تغیرات خود کو ایک ہی بیماری کے طور پر پیش کر سکتے ہیں۔ مائٹوکونڈریل بیماریوں کی یہ تقریبا مریض سے متعلق مخصوص خصوصیت (ذاتی نوعیت کی دوائی دیکھیں) انہیں درست طریقے سے پہچاننا، تشخیص کرنا اور پتہ لگانا بہت مشکل بنا دیتی ہے۔ کچھ بیماریاں پیدائش کے وقت یا اس سے پہلے بھی قابل مشاہدہ ہوتی ہیں (بہت سی موت کا سبب بنتی ہیں) جبکہ دیگر جوانی کے آخر تک خود کو ظاہر نہیں کرتی ہیں (دیر سے شروع ہونے والی عوارض)۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ میوٹینٹ بمقابلہ وائلڈ ٹائپ مائٹوکونڈریا کی تعداد خلیوں اور بافتوں کے درمیان مختلف ہوتی ہے، اور مسلسل تبدیل ہوتی رہتی ہے۔ چونکہ خلیوں میں متعدد مائٹوکونڈریا ہوتے ہیں، اسی خلیے میں مختلف مائٹوکونڈریا میں ایم ٹی ڈی این اے کی مختلف تغیرات ہو سکتی ہیں۔ اس حالت کو ہیٹروپلازمی کہا جاتا ہے۔ جب کوئی مخصوص ٹشو میوٹینٹ بمقابلہ وائلڈ ٹائپ مائٹوکونڈریا کے ایک خاص تناسب تک پہنچ جاتا ہے، تو ایک بیماری خود کو پیش کرے گی۔ تناسب ایک شخص سے دوسرے شخص اور ٹشو سے دوسرے ٹشو میں مختلف ہوتا ہے (اس کی مخصوص توانائی، آکسیجن، اور میٹابولزم کی ضروریات، اور مخصوص تغیر کے اثرات پر منحصر ہے)۔ مائٹوکونڈریل کی بیماریاں بہت زیادہ اور مختلف ہیں۔ مائٹوکونڈریل ڈی این اے میں اسامانیتاوں کی وجہ سے ہونے والی بیماریوں کے علاوہ، بہت سی بیماریاں جزوی طور پر مائٹوکونڈریل کی خرابی سے وابستہ ہونے کا شبہ ہے، جیسے کہ ذیابیطس میلیٹس، کینسر اور قلبی امراض کی شکلیں، لیکٹک ایسڈاسس، مایوپیتھی کی مخصوص شکلیں، آسٹیوپوروسس، الزائمر کی بیماری، پارکنسنز کی بیماری، فالج، مردانہ بانجھ پن اور جن کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ عمر بڑھنے کے عمل میں بھی کردار ادا کرتے ہیں۔ فارنکس میں استعمال انسانی ایم ٹی ڈی این اے کو افراد کی شناخت میں مدد کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فارنسک لیبارٹریز کبھی کبھار انسانی باقیات کی شناخت کے لیے ایم ٹی ڈی این اے موازنہ کا استعمال کرتی ہیں، اور خاص طور پر پرانی نامعلوم کنکال کی باقیات کی شناخت کے لیے۔ اگرچہ نیوکلیئر ڈی این اے کے برعکس، ایم ٹی ڈی این اے ایک فرد کے لیے مخصوص نہیں ہے، لیکن اسے شناخت قائم کرنے کے لیے دوسرے شواہد (بشریاتی شواہد، حالات کے شواہد، اور اسی طرح) کے ساتھ مل کر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایم ٹی ڈی این اے کا استعمال لاپتہ افراد اور نامعلوم باقیات کے درمیان ممکنہ ملاپ کو خارج کرنے کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ بہت سے محققین کا خیال ہے کہ ایم ٹی ڈی این اے نیوکلیئر ڈی این اے کے مقابلے پرانے کنکال کی باقیات کی شناخت کے لیے بہتر ہے کیونکہ فی سیل ایم ٹی ڈی این اے کی کاپیوں کی زیادہ تعداد مفید نمونہ حاصل کرنے کے امکانات کو بڑھاتا ہے، اور اس وجہ سے کہ ایک زندہ رشتہ دار کے ساتھ میچ ممکن ہے یہاں تک کہ اگر متعدد ماں کی نسلیں دونوں کو الگ کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر امریکی کالعدم جیسی جیمز کی باقیات کی شناخت اس کی باقیات سے نکالی گئی ایم ٹی ڈی این اے اور اس کی بہن کی خاتون لائن پڑپوتی کے بیٹے کے ایم ٹی ڈی این اے کے درمیان موازنہ کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی۔ اسی طرح، الیگزینڈر فیوڈوروونا (الیکس آف ہیس)، روس کی آخری مہارانی، اور اس کے بچوں کی باقیات کی شناخت ان کے مائٹوکونڈریل ڈی این اے کا موازنہ ڈیوک آف ایڈنبرا شہزادہ فلپ سے کیا گیا، جن کی ماموں الیگزینڈر کی بہن وکٹوریہ آف ہیس تھیں۔ اسی طرح شہنشاہ نکولس دوم کی باقیات کی شناخت کے لیے اس کے مائٹوکونڈریل ڈی این اے کا موازنہ جیمز کارنیگی، تیسرے ڈیوک آف فائی سے کیا گیا، جس کی ماں ڈنمارک کی دادی الیگزینڈر (ملکہ الیگزینڈر) ڈنمارک کے نکولس دوم کی ماں ڈگمار (مہارانی ماریا فیوڈوروونا) کی بہن تھیں۔ اسی طرح بادشاہ رچرڈ سوم کی باقیات۔ پیٹرنل ایم ٹی ڈی این اے ٹرانسمیشن ہیومن مائٹوکونڈریل ڈی این اے ہیپلوگروپس کیمبرج ریفرنس سیکوینس ہیومن مائٹوکونڈریل مالیکیولر کلاک جینیٹک جینولوجی کو ڈیٹا بیس کی فہرستوں کے لیے دیکھیں جو صارفین کو اپنے وائی-ڈی این اے اور ایم ٹی ڈی این اے کے ساتھ دوسروں کو تلاش کرنے میں مدد کرتے ہیں۔ حوالہ جات مزید پڑھنے بیرونی لنکس