Les interactions entre les génomes mitochondriaux et nucléaires ont des effets de grande portée sur la fonction physiologique, dans l'adaptation et la spéciation.

Les mitochondries sont d'anciens endosymbiontes (organisme vivant à l’intérieur d’autres cellules phénomène appelé endosymbiose ; intégration d’une bactérie par une cellule pour en devenir une partie.) qui, au fil du temps, ont perdu beaucoup de leurs gènes (portion de la macromolécule d’Acide Désoxyribonucléique ou A.D.N. formant le matériel génétique) dont certains ont migré vers le génome nucléaire (ensemble des gènes du noyau d’une cellule) et en sont venus de plus en plus à s'appuyer sur les gènes nucléaires pour leur fournir les matières premières de base nécessaires à la fonction mitochondriale. Chez la plupart des animaux, le génome épuré des mitochondries ne contient que 37 gènes, dont 13 codent pour des protéines, le reste codant pour divers A.R.N. (Acide Ribonucléique), qui jouent tous un rôle dans la fonction mitochondriale.

Pendant plusieurs années, les chercheurs ont pensé que toutes variations vues au niveau des génomes mitochondriaux devaient être neutres car vu l’importance de ces gènes, toute mutation (changement de la composition de la molécule d’ADN) qui aurait affecté ces fonctions aurait été éliminée.

En fait, c’est exactement la raison pour laquelle les gènes mitochondriaux sont si couramment utilisés pour évaluer la génétique des populations: la quantification de la variation neutre sert d’horloge moléculaire qui permet aux chercheurs d’estimer le temps écoulé depuis la divergence des populations. Lorsqu'il s'agissait d'analyses génomiques cherchant à identifier la base génétique du changement adaptatif, les gènes mitochondriaux étaient souvent ignorés.

Au cours des 20 dernières années, les chercheurs ont commencé à documenter les effets de la variation du génome mitochondrial sur les fonctions physiologiques telles que le taux de croissance et le succès de la reproduction chez diverses espèces. Ils ont découvert que chez les mouches des fruits, le génome mitochondrial régule l'expression de centaines, voire de milliers de gènes nucléaires, y compris des gènes qui ne sont pas liés à la fonction mitochondriale.

Alors allons voir comment les chercheurs ont expliqués les effets des variations du génome de cet organite ayant un potentiel codant mésestimé auparavant sur les fonctions physiologiques, pour mettre en évidence le moment de divergence des espèces.