ИСТИНА

Исследование функции неизученных ранее генов это одна из самых интересных задач функциональной геномики. Кажется удивительным, что из примерно двадцати тысяч генов человека и других млекопитающих несколько тысяч остаются совершенно не исследованными. В настоящее время, с упрощением технологий геномного редактирования, очевидна необходимость и возможность скорейшего изучения «белых пятен» генома. В докладе будут представлены результаты работы, посвященной трем не изученным ранее белкам митохондрий млекопитающих. В изучении генов с неизвестной ранее функцией необходимо опираться на биоинформатические предсказания, основанные на функциональной роли ортологов и паралогов изучаемых генов. Подобный подход помог в исследовании белков METTL15 и TRMT2B, участвующих в работе белок-синтезирующего аппарата митохондрий, специализированной системы трансляции мРНК, закодированных в геноме этих органелл. Данные белки иллюстрируют изменение системы модификации белок-синтезирующего аппарата при эволюции эукариотических организмов [1]. Значительное число генов в геномах эукариот кодируют небольшие пептиды, являющиеся своеобразной «темной материей» генома из-за сложностей их выявления. Несколько подходов позволяют обнаружить короткие рамки считывания, кодирующие функциональные пептиды, и отличить их от случайных нуклеотидных последовательностей, выглядящих как небольшие рамки считывания [2]. Ген Mtln, функция которого также будет освещена в докладе, кодирует небольшой митохондриальный пептид. Его ген был ранее ошибочно аннотирован, как ген длинной некодирующей РНК. С помощью геномного редактирования клеточных линий млекопитающих и создания мышей с направленно измененным геномом, оказалось возможным исследовать функциональную роль пептида Mtln. В ходе работы выявлены функциональные партнеры этого пептида. Оказалось, что этот пептид важен для поддержания баланса липидов в клетке и необходим для функционирования комплекса I дыхательной цепи митохондрий [3]. Приведенные примеры могут служить иллюстрацией методического арсенала функциональной геномики, сочетания компьютерного анализа, геномного редактирования, методов исследования интерактома и более специализированных подходов в исследовании функции генов млекопитающих. Работа поддержана грантами РНФ 19-14-00043 в части, относящейся к изучению генов METTL15 и TRMT2B и РФФИ 18-29-07005 в части, относящейся к изучению гена Mtln. 1. Sergiev P.V., Aleksashin N.A., Chugunova A.A., Polikanov Y.S., Dontsova O.A. 2018. Structural and evolutionary insights into ribosomal RNA methylation. Nat Chem Biol. 14, 226-235. 2. Chugunova A., Navalayeu T., Dontsova O., Sergiev P. 2018. Mining for Small Translated ORFs. J. Proteome Res. 17, 1-11. 3. Chugunova A., Loseva E., Mazin P., Mitina A., Navalayeu T., Bilan D., Vishnyakova P., Marey M., Golovina A., Serebryakova M., Pletnev P., Rubtsova M., Mair W., Vanyushkina A., Khaitovich P., Belousov V., Vysokikh M., Sergiev P., Dontsova O. 2019. LINC00116 codes for a mitochondrial peptide linking respiration and lipid metabolism. Proc Natl Acad Sci U S A. 116, 4940-4945