Bagaimana mitokondria bisa memiliki ribosom dan DNA sendiri? Bukankah DNA yang ada di dalam sel hanya dibawa dan terdapat di dalam nukleus?
Mitokondria sendiri telah membuat kebingungan di antara para peneliti. Ribosom dan DNA yang terdapat di dalam mitokondria sudah menjadi sebuah perdebatan selama bertahun-tahun. Lynn Margulis, seorang ahli biologi Amerika yang dikenal karena teori ilmiahnya tentang asal-usul sel kompleks yang disebut teori endosimbiosis. Ia berpendapat bahwa organel mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup yang independen. Sama seperti mitokondria, organel kloroplas pada tumbuhan pada awalnya juga merupakan makhluk hidup yang independen.Â
Nenek moyang dari sel eukariotik mendapatkan organel tersebut dari dalam sel inangnya baik yang menjadi mangsanya maupun parasit internal. Selanjutnya hubungan antara sel eukariotik dengan organel-organel yang terpisah sebelumnyai berkembang menjadi hubungan saling menguntungkan bagi kedua organisme, saling bergantung dan akhirnya berevolusi. Dalil bahwa nenek moyang mitokondria yang hidup bebas, seperti halnya Daptobacter dan Bdellovibrio, yang mengembangkan kemampuan untuk secara efisien bernafas dengan memanfaatkan oksigen (Margulis dan Sagan 1987). Selain itu, teori ini didukung oleh beberapa fakta antara lain, yaitu:
-Adanya DNA di dalam mitokondria (mtDNA) menunjukkan bahwa dahulu mitokondria merupakan entitas yang terpisah dari sel inangnya,
-Adanya beberapa kemiripan antara mitokondria dengan sel bakteri, baik ukuran maupun cara reproduksi dengan membelah diri, juga struktur DNA yang berbentuk lingkaran. Di awal juga sudah dijelaskan bagaimana cara mitokondria membelah diri.
-Adanya membran ganda pada mitokondria memiliki kemiripan dengan sel bakteri.
Jadi, berdasarkan teori endosimbiosis yang dikemukakan Lynn Margulis, dapat disimpulkan bahwa mitokondria dulunya merupakan organisme independen sama seperti kloroplas. Mereka tentu memiliki DNA dan organelnya masing-masing. Hal ini menyebabkan di dalam sel jaman sekarang DNA tidak hanya terdapat di nukleus, namun juga ada di mitokondria dan kloroplas. Itulah alasan mengapa di dalam mitokondria juga terdapat DNA.
Mitokondria yang dimiliki DNA sendiri yang disebut dengan mtDNA. DNA yang terdapat di dalam mitokondria hanya sebagian kecil DNA di dalam suatu sel eukariotik; sebagian besar DNA lain didapati pada nukleus sel, dan pada tumbuhan, juga terdapat di dalam kloroplas. Berbeda dengan organel sel lainnya, mitokondria memiliki materi genetik sendiri yang karakteristiknya berbeda dengan materi genetik di inti sel (nukleus). MtDNA memiliki ciri-ciri yang berbeda dari DNA nukleus ditinjau dari ukuran, jumlah gen, dan bentuk, yaitu:
-MtDNA terdapat dalam jumlah yang banyak yaitu sekitar lebih dari 1000 kopi dalam tiap sel, sedangkan DNA inti hanya berjumlah dua kopi saja.
-Tidak seperti DNA nukleus yang berbentuk linear, mtDNa berbentuk seperti lingkaran.
