Los análisis a gran escala de los microbiomas humanos revelan miles de pequeños genes nuevos

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Microbiología
• Proteomía

Sus antecedentes:

• Las proteínas pequeñas son difíciles de detectar, lo que lleva a su subrepresentación en los estudios biológicos.
• Comprender las funciones funcionales de las proteínas pequeñas es crucial para comprender los sistemas biológicos.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar sistemáticamente las pequeñas familias de proteínas conservadas dentro del microbioma humano.
• Investigar las posibles funciones y orígenes de estas pequeñas proteínas recién identificadas.

Principales métodos:

• Análisis genómico comparativo de 1.773 metagenomas asociados con humanos de diversos sitios del cuerpo.
• Predicción bioinformática de la localización de las proteínas (secretadas/transmembranas) y identificación de los dominios.
• Análisis de los orígenes de las familias de proteínas, incluida la posible transferencia horizontal de genes y la especificidad de los mamíferos.

Principales resultados:

• Identificación de más de 4.000 familias de proteínas pequeñas conservadas, siendo la mayoría nuevas.
• Se prevé que aproximadamente el 30% de estas familias sean secretadas o transmembranadas.
• Más del 90% de las familias de proteínas pequeñas carecen de dominios conocidos, y casi la mitad están ausentes de los genomas de referencia.
• Descubrimiento de supuestas familias de proteínas domésticas, específicas de mamíferos, relacionadas con la defensa y transferidas horizontalmente.
• Pruebas de transcripción y traducción para un subconjunto de pequeñas proteínas identificadas.

Conclusiones:

• Las proteínas pequeñas son abundantes en el microbioma humano y representan un repertorio funcional en gran medida inexplorado.
• Estas nuevas proteínas pequeñas pueden desempeñar diversos roles no reportados previamente en las interacciones huésped-micróbio y la biología humana.
• El estudio proporciona una base para una mayor investigación experimental sobre las funciones de las proteínas pequeñas.