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T1 - Germline selection shapes human mitochondrial DNA diversity
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PY - 2019/5/24
Y1 - 2019/5/24
N2 - Approximately 2.4% of the human mitochondrial DNA (mtDNA) genome exhibits common homoplasmic genetic variation. We analyzed 12,975 whole-genome sequences to show that 45.1% of individuals from 1526 mother-offspring pairs harbor a mixed population of mtDNA (heteroplasmy), but the propensity for maternal transmission differs across the mitochondrial genome. Over one generation, we observed selection both for and against variants in specific genomic regions; known variants were more likely to be transmitted than previously unknown variants. However, new heteroplasmies were more likely to match the nuclear genetic ancestry as opposed to the ancestry of the mitochondrial genome on which the mutations occurred, validating our findings in 40,325 individuals. Thus, human mtDNA at the population level is shaped by selective forces within the female germ line under nuclear genetic control, which ensures consistency between the two independent genetic lineages.
AB - Approximately 2.4% of the human mitochondrial DNA (mtDNA) genome exhibits common homoplasmic genetic variation. We analyzed 12,975 whole-genome sequences to show that 45.1% of individuals from 1526 mother-offspring pairs harbor a mixed population of mtDNA (heteroplasmy), but the propensity for maternal transmission differs across the mitochondrial genome. Over one generation, we observed selection both for and against variants in specific genomic regions; known variants were more likely to be transmitted than previously unknown variants. However, new heteroplasmies were more likely to match the nuclear genetic ancestry as opposed to the ancestry of the mitochondrial genome on which the mutations occurred, validating our findings in 40,325 individuals. Thus, human mtDNA at the population level is shaped by selective forces within the female germ line under nuclear genetic control, which ensures consistency between the two independent genetic lineages.
KW - LEIGH-DISEASE
KW - HETEROPLASMY
KW - MTDNA
KW - MUTATIONS
KW - GENOME
KW - TRANSCRIPTION
KW - REPLICATION
KW - ASSOCIATION
KW - REPLACEMENT
KW - SEQUENCE
U2 - 10.1126/science.aau6520
DO - 10.1126/science.aau6520
M3 - Article
C2 - 31123110
SN - 0036-8075
VL - 364
SP - 749-+
JO - Science
JF - Science
IS - 6442
M1 - 6520
ER -