Secuencias de ADN mitocondrial incrustadas en el núcleo en 66.083 genomas humanos

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología molecular
• Biología evolutiva

Sus antecedentes:

• La transferencia de ADN de las mitocondrias al núcleo (formando segmentos nucleo-mitocondriales o NUMT) es un remanente de la endosimbiosis, con la mayoría de los NUMT considerados antiguos.
• El paisaje y la dinámica de la formación y evolución contemporáneas de NUMT siguen siendo incompletamente entendidos.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la transferencia en curso de ADN mitocondrial (ADNmt) en el genoma nuclear.
• Caracterizar la diversidad, el origen y la dinámica evolutiva de los segmentos mitocondriales nucleares (NUMT) en la población humana.
• Explorar el papel de las NUMT en la salud humana, incluido el cáncer.

Principales métodos:

• Análisis de secuencias de todo el genoma de 66.083 individuos, incluidos 12.509 pacientes con cáncer.
• Identificación y caracterización de los segmentos nucleo-mitocondriales (NUMT) y sus firmas mutacionales.
• Investigación de los mecanismos de inserción de la NUMT y las presiones evolutivas.

Principales resultados:

• Se ha demostrado la transferencia continua de ADNmt al núcleo, lo que contribuye a un paisaje NUMT complejo y dinámico.
• Se identificaron más de 1.637 NUMT diferentes en >99% de los individuos, muchos de los cuales surgieron después de la divergencia entre humanos y monos.
• Se observó la formación de NUMT de novo en la línea germinal y en los cánceres, con NUMT específicos potencialmente vinculados al desarrollo de tumores.

Conclusiones:

• El genoma nuclear humano alberga una colección dinámica y en evolución de segmentos nucleares-mitocondriales (NUMT) resultantes de la transferencia de ADN en curso.
• Los NUMT exhiben trayectorias evolutivas y patrones mutacionales distintos en comparación con el ADN mitocondrial, influenciados por los mecanismos de inserción y selección nucleares.
• La prevalencia y las características de las NUMT varían según los individuos y los tipos de cáncer, destacando su papel potencial en la variación genómica y la enfermedad.