Особенность наследования митохондриальной ДНК заключается в том, что она всегда наследуется только с цитоплазмой, только от женщины. Митохондрии в сперматозоиде содержатся только в передней части, там их несколько штук, дающих энергию клетке. Яйцеклетка же – большая клетка, которая находится в фолликуле. Там огромное количество митохондрий. Таким образом, количество митохондрий, которые может принести сперматозоид, вероятность их попадания, статистически равна долям процента и близка к нулю.

Порядок наследования. Клетки обоих полов имеют митохондриальную ДНК, но только женщины передают ее своим потомкам. В принципе, описаны случаи, когда якобы происходит наследование мужского генотипа митохондриальной ДНК, но это маловероятно.

Еще более сложным процессом является возникновение гетероплазмии. При закладке будущие яйцеклетки могут взять из стволовой клетки как часть, содержащую мало пораженных митохондрий, так и часть, содержащую много таких органелл. Отсюда получается в будущем различия в уровне гетероплазмии клеток, несущих митохондриальный геном. У кого-то будет много мутантного аллеля, а у кого-то мало, или он будет отсутствовать совсем.

Если митохондриальный ген несет патологическую аллель, она обычно представлена только в части митохондриальных геномов клетки. Эта гетерогенность митохондриальных геномов клетки организма называют гетероплазмией. Была разработана удивительная технология предупреждения наследственных заболеваний, передающихся с митохондриальным геномом, то есть с цитоплазмой. Был поставлен эксперимент, и отработана технология: были взяты две клетки, один геном изъят, и пересажен другой геном из больной клетки. Не вдаваясь в технологические детали этого достаточно сложного процесса, важно отметить, что после оплодотворения полученные макаки от больной матери были абсолютно здоровы. Таким образом, есть все основания полагать, что в обозримом будущем мы сможем лечить митохондриальные заболевания.