Oxidative phosphorylation, i.e. ATP synthesis by the oxygen-consuming respiratory chain (RC), supplies most organs and tissues with a readily usable energy source, and is already fully functioning before birth. This means that, in theory, RC deficiency can give rise to any symptom in any organ or tissue at any age and with any mode of inheritance, due to the twofold genetic origin of RC components (nuclear DNA and mitochondrial DNA). It has long been erroneously believed that RC disorders originate from mutations of mtDNA as, for some time, only mutations or deletions of mtDNA could be identified. However, the number of disease-causing mutations in nuclear genes is now steadily growing. These genes not only encode the various subunits of each complex, but also the ancillary proteins involved in the different stages of holoenzyme biogenesis, including transcription, translation, chaperoning, addition of prosthetic groups and assembly of proteins, as well as the various enzymes involved in mtDNA metabolism.

La phosphorylation oxydative, qui associe la production d’ATP à la consommation d’oxygène par la chaîne respiratoire (CR), fournit les tissus en énergie et est fonctionnelle bien avant la naissance. Ainsi, les déficits de la chaîne respiratoire peuvent théoriquement se traduire par n’importe quel symptôme, dans n’importe quel organe ou tissu, à tout âge et avec tout mode de transmission du fait de la double origine génétique des composants de la CR (ADN nucléaire et ADN mitochondrial). Il a longtemps été considéré, à tort, que les déficits de la CR étaient essentiellement dus à des mutations de l’ADN mitochondrial car, durant un certain temps, seules des mutations ou délétions de ce génome avaient été identifiées chez les patients. Cependant, le nombre de mutations dans des gènes nucléaires codant pour des protéines mitochondriales est continuellement croissant. Ces gènes codent non seulement pour les différentes sous-unités de la CR, mais également pour toute une série de protéines impliquées dans la biogenèse et l’assemblage de la CR, la maturation et la mise en place de ses cofacteurs, le maintien de l’ADN mitochondrial, sa transcription ou la synthèse des protéines qu’il code.