«Биохимия» — «Биомолекуле»

Один из наиболее известных и классических русских журналов молекулярно-биологического профиля — «Биохимия» — дружит с «Биомолекулой». И в рамках этой дружбы мы будем иногда публиковать научно-популярные версии статей, обзоров и эссе, которые выходят в «Биохимии».

Однажды в переписке с замечательным эволюционистом и популяционным генетиком, легендарной Деборой Чарлсворт (Deborah Charlesworth), мы коснулись темы нонсенс-мутаций. На тот момент времени я уже довольно долго размышляла над тем, что нонсенс-мутации на самом деле не так просты, как кажется, и существует множество примеров, когда они совершенно не влияют не то что на приспособленность организма, но и вообще не проявляются в фенотипе. В таком случае об их наличии можно узнать, только специально проверив последовательности генов. Так вот, коснувшись темы нонсенс-мутаций, я услышала слова поддержки — Дебора Чарлсворт отметила, что в мире науки много таких вещей, которые вроде бы просты, но при внимательном изучении показывают свою сложность и запутанность. В их числе — нонсенс-мутации.

Наверное, это обсуждение стало одним из последних среди всех движущих мною стимулов, которое предопределило тему обзора, о котором пойдет речь.

Интерес к нонсенс-мутациям у меня возник уже давно: это была тема дипломной работы, а затем у нас вышла статья, посвященная тому, как изменяется действие естественного отбора на ген, в котором произошла нонсенс-мутация [1]. Кстати, об этой нашей работе я уже рассказывала в научно-популярной статье с забавными картинками (которые достойны просмотра уж точно) — «Как нонсенс-мутации ген обижали, и что потом было» [2]. Во время нашего научного исследования выяснилось, что не всегда нонсенс-мутации псевдогенизируют ген, как это в целом принято считать. А ведь так интересно разобраться в том, что принято считать за некоторую непреложную истину и что, по сути, «дает сбой».

Обзор отвечает на вопросы: „Всегда ли нонсенс-мутации вредны? А если нет, то по какой причине?“

Существует множество примеров, которые дают подтверждение тому, что нонсенс-мутации не всегда вредны, но ранее они никак не были структурированы. Хотелось бы видеть некоторое общее разделение на самые главные, самые широко распространенные механизмы и причины, которые для этого есть. И поэтому мне стало интересно собрать воедино то, что не дает возможности таким мутациям быть всегда вредными. Важно заметить, что это всё касалось исключительно эукариот. Так и возник обзор «Нонсенс-мутации у эукариот» [3], который был опубликован в журнале «Биохимия» (а также в его англоязычной версии Biochemistry (Moscow) — название статьи Nonsense mutations in eukaryotes) [4].

Обзор состоит из нескольких крупных разделов, некоторые из которых содержат подразделы.

Таким образом, здесь рассматриваются существующие молекулярные механизмы, а также и сами характеристики нонсенс-мутаций, которые позволяют этим мутациям быть как минимум не патогенными, а как максимум — даже адаптивными. В обзоре много примеров для различных живых организмов: и растений, и животных, и человека. Также он позволяет увидеть общую картину того, что может влиять на эффект от нонсенс-мутации. В целом, обзор можно рассматривать как «дорожную карту», а за деталями про каждый из конкретных механизмов или характеристик лучше обращаться непосредственно в тематические обзоры, ссылки на которые также приведены в обсуждаемом обзоре.

В написании научного обзора и этой небольшой новостной заметки мне помогали мои замечательные коллеги и друзья, которых мне хочется поблагодарить: Игоря Игоревича Адамейко, Ольгу Владимировну Черченко, Екатерину Юрьевну Царёву, Эвелину Ильиничну Никельшпарг, Ивана Владимировича Кулаковского, а также Бориса Романовича Петрова.

Литература

1. Nadezhda A Potapova, Maria A Andrianova, Georgii A Bazykin, Alexey S Kondrashov. (2018). Are Nonsense Alleles of Drosophila melanogaster Genes under Any Selection?. Genome Biology and Evolution. 10, 1012-1018;
2. Как нонсенс-мутации ген обижали, и что потом было;
3. Потапова Н.А. (2022). Нонсенс-мутации у эукариот. Биохимия. 87, 508–522;
4. Nadezhda A. Potapova. (2022). Nonsense Mutations in Eukaryotes. Biochemistry Moscow. 87, 400-412.