Взаимодействия между этими двумя геномами, которые влияют на все, от здоровья и физиологии до фитнеса, имеют важные последствия для здоровья человека и медицинских вмешательств, таких как митохондриальная заместительная терапия у эмбрионов.Все клетки животных состоят из двух геномов: ядерного генома с 10000 генов, кодирующих белок, и митохондриального генома с 13 генами, кодирующими белок. Все 13 генов митохондриального генома взаимодействуют примерно с 76 ядерными генами в едином метаболическом пути, называемом путем окислительного фосфорилирования, который производит почти всю метаболическую энергию, необходимую животным клеткам.
Это исследование показало, что взаимодействие между этими геномами и влияние на производство энергии достаточно сильно, чтобы митохондриальный геном мог изменить, какая версия гена присутствует в ядерном геноме.Используя атлантического киллифа (Fundulus heteroclitus), исследователи изучили, изменяют ли митохондриально-ядерные взаимодействия частоту альтернативных форм гена, возникающих в результате мутации, называемых аллелями, для более чем 11000 вариаций ядерной последовательности ДНК в популяции рыб смешанного происхождения. Среди людей с двумя расходящимися митохондриальными гаплотипами (mt-гаплотипы) полногеномный анализ выявил значительные различия в частотах ядерных аллелей.
«Наши результаты показывают, что метаболическая пригодность — это не просто функция митохондрий, а зависит от митохондриально-ядерных взаимодействий и, следовательно, важна для нашего понимания физиологии, здоровья и эволюции человека», — сказал Дуг Кроуфорд, профессор морской биологии и экологии в школа UM Rosenstiel.