Definición de las funciones de las proteínas mitocondriales a través de un perfil multiómico profundo

Área de la Ciencia:

• Biología celular
• La genética
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Las mitocondrias son vitales para la energía celular y el metabolismo.
• La disfunción mitocondrial causa más de 150 trastornos, sin embargo, muchas proteínas y causas genéticas siguen siendo desconocidas.
• Comprender la función de las proteínas mitocondriales es crucial para diagnosticar y tratar estas enfermedades.

Objetivo del estudio:

• Para crear un mapa funcional completo de las proteínas mitocondriales humanas.
• Para investigar las respuestas celulares a las perturbaciones mitocondriales.
• Para identificar nuevos genes asociados con trastornos mitocondriales.

Principales métodos:

• Utilizó la edición de genes CRISPR-Cas9 para crear más de 200 líneas knockout de células HAP1 dirigidas a proteínas mitocondriales.
• Se realizaron análisis multiómicos basados en la espectrometría de masas para medir las respuestas celulares.
• Se recogieron aproximadamente 8,3 millones de mediciones de biomoléculas.

Principales resultados:

• Se identificó PIGY upstream open reading frame (PYURF) como un chaperón de la metiltransferasa involucrado en el ensamblaje del complejo I y la biosíntesis de la coenzima Q, vinculado a un nuevo trastorno mitocondrial.
• SLC30A9 vinculado a los ribosomas mitocondriales y la integridad de la fosforilación oxidativa (OxPhos).
• Establecido RAB5IF como un segundo gen que causa displasia cerebrofaciotorácica.
• Generó un conjunto de datos completo de las funciones de las proteínas mitocondriales y las respuestas celulares.
• Descubrió una firma celular que indica una disfunción mitocondrial.

Conclusiones:

• El estudio proporciona un compendio funcional de proteínas mitocondriales humanas, ayudando en la caracterización de proteínas huérfanas.
• Identificó nuevas funciones genéticas y asociaciones de enfermedades, avanzando en la comprensión de los trastornos mitocondriales.
• El recurso MITOMICS.app facilita la exploración de las funciones de las proteínas mitocondriales y los mecanismos de las enfermedades.
• La firma celular identificada ayuda en el diagnóstico genético de las enfermedades mitocondriales.