Аннотация:Белковые молекулы выполняют большую часть функций в живой клетке. Согласно основной догме молекулярной биологии, информация о белке закодирована в ДНК, на матрице которой в процессе транскрипции синтезируется РНК. РНК в свою очередь является матрицей для синтеза белка (трансляции).
Эукариотический геном содержит в процентном соотношении очень мало белок-кодирующих последовательностей. В последнее время все больше работ посвящены поиску новых областей, кодирующих белки, новых открытых рамок считывания (ОРС). Это происходит в том числе благодаря тому, что набирает популярность современный метод рибосомного профайлинга, который позволяет изучать трансляцию в полногеномном масштабе.
Рибосомный профайлинг позволяет определить области РНК, связанные с рибосомами, то есть участвующие в трансляции. Создано несколько программ, позволяющих по данным рибосомного профайлинга находить так называемые короткие рамки считывания в аннотированных транскриптах.
Опубликовано также много работ, показывающих изменение транскриптома и протеома с возрастом. Комбинирование этих подходов открывает возможности для исследования малоизученных открытых рамок считывания и их возрастной динамики.
Помимо малоизученных ОРС в известных генах, в геноме могут содержаться и другие. В частности, не опубликовано работ, посвященных поиску ОРС в повторяющихся элементах генома, в том числе в мобильных генетических элементах (МГЭ), которые составляют существенную часть геномов большинства эукариотических организмов и млекопитающих, в частности.
Анализ данных рибосомного профайлинга в приложении к экспрессии МГЭ может открыть картину их трансляционной активности, позволить обнаружить неизученные активные ОРС и, вкупе с данными РНК-секвенирования, качественно и количественно охарактеризовать изменение их трансляции в различных условиях (например, при старении организма).
В нашей лаборатории получены библиотеки прочтений рибосомного профайлинга из почки и печени мышей разных возрастов. Целью данной работы является поиск транслируемых неаннотированных ОРС в геноме мыши по данным рибосомного профайлинга. В рамках настоящей работы были поставлены следующие задачи:
1. Найти транслируемые неаннотированные ОРС в аннотированных участках генома с помощью существующих программных пакетов и оценить изменения трансляционной активности найденных ОРС с возрастом;
2. Разработать методику и провести поиск транслируемых ОРС в повторяющихся элементах генома;
3. Найти повторяющиеся элементы генома (или их участки), изменяющие свою трансляционную активность с возрастом.