Abstract Mitochondria play a significant role in human diseases. However, disease associations with mitochondrial DNA (mtDNA) SNPs have proven difficult to replicate. A reanalysis of eight schizophrenia-associated mtDNA SNPs, in 23,743 normal Danes and 2,538 schizophrenia patients, revealed marked inter-allelic differences in haplogroup affiliation and nuclear ancestry, genogeophraphic affinity (GGA). This bi-genomic linkage disequilibrium (2GLD) could entail population stratification. Only two mitochondrial SNPs, m. 15043A and m. 15218G, were significantly associated with schizophrenia. However, these associations disappeared when corrected for haplogroup affiliation. The extensive 2GLD documented is a major concern when interpreting historic as well as designing future mtDNA association studies.

Abstract Radiation therapy induces cytotoxic DNA damage, which results in cell-cycle arrest and activation of cell-intrinsic death pathways, but its application has been limited by the radioresistance of tumors, such as in malignant melanoma. RIG-I is a cytosolic immune receptor expressed in all somatic cells, including tumor cells, with a key role in sensing viral RNA. RIG-I specific oligonucleotide ligands elicit a robust cell-intrinsic antiviral response and immunogenic cell death in tumor cells and are being tested in clinical trials. Nonetheless, their potential to overcome radioresistance has not yet been explored. Here, we demonstrate that activation of RIG-I enhances the extent and immunogenicity of irradiation-induced tumor cell death in human and murine melanoma cell lines in vitro and improved survival in the murine B16 melanoma model. Pathway analysis of transcriptomic data revealed a central role for p53 downstream of the combination treatment, which was corroborated using p53 -/- B16 cells. In vivo , the effect of irradiation on immune-cell activation and inhibition of tumor growth was absent in mice carrying p53 -/- B16 tumors, while the response to RIG-I stimulation in those mice was maintained. Our results identify p53 as pivotal for the synergistic antitumoral effect of RIG-I and irradiation, resulting in potent induction of immunogenic tumor-cell death. Thus, the administration of RIG-I ligands in combination with radiotherapy is a promising therapeutic approach to treating radioresistant tumors with a functional p53 pathway, such as malignant melanoma.

Mitochondrial DNA (mtDNA) haplogroups (hgs) are evolutionarily conserved sets of mtDNA SNP-haplotypes with characteristic geographical distribution. Associations of hgs with disease and physiological characteristics have been reported, but have frequently not been reproducible. Using 418 mtDNA SNPs on the PsychChip (Illumina), we assessed the spatio-temporal distribution of mtDNA hgs in Denmark in DNA isolated from 24,642 geographically un-biased dried blood spots (DBS), collected from 1981 to 2005 through the Danish National Neonatal Screening program. Geno-geographic affinity (ancestry background) was established with ADMIXTURE using a reference of 100K+ autosomal SNPs in 2,248 individuals from nine populations. The hg distribution was typically Northern European, and hgs were highly variable based on median-joining analysis, suggesting multiple founder events. Considerable heterogeneity and variation in autosomal geno-geographic affinity was observed. Thus, individuals with hg H exhibited 95 %, and U hgs 38.2 % - 92.5 %, Danish ancestry. Significant clines between geographical regions and rural and metropolitan populations were found. Over 25 years, macro-hg L increased from 0.2 % to 1.2 % (p = 1.1*E-10), and M from 1 % to 2.4 % (p = 3.7*E-8). Hg U increased among the R macro-hg from 14.1 % to 16.5 % (p = 1.9*E-3). Geno-geographic affinity, geographical skewedness, and sub-hg distribution suggested that the L, M and U increases are due to immigration. The complex spatio-temporal dynamics and geno-geographic heterogeneity of mtDNA in the Danish population reflect repeated migratory events and, in later years, net immigration. Such complexity may explain the often contradictory and population-specific reports of mito-genomic association with disease.