ИСТИНА

Состояние, когда в одной эукариотической клетке присутствует несколько вариантов мтДНК с разной нуклеотидной последовательностью, называется гетероплазмией. С митохондриальной гетероплазмией сопряжено большое число генетических заболеваний человека. Поэтому изучение закономерностей наследования мтДНК в череде поколений клеток и многоклеточных организмов представляет как общий, так и прикладной интерес. Обычно за счёт случайного дрейфа генов через несколько поколений в каждой клетке остается только какой-то один вариант мтДНК (состояние гомоплазмии). Однако для некоторых организмов описаны случаи стабильной гетероплазмии, сохраняющейся в течение многих поколений. В данных высокопроизводительного секвенирования (NGS) содержится информация о несогласующихся парных чтениях (discordant paired-end reads). Эта ситуация возникает, когда парные чтения картируются далеко друг от друга, или оказываются направлены в одну и ту же сторону. Такие чтения могут указывать на наличие хромосомных перестроек, в том числе делеций. Но для эффективного анализа данных NGS и поиска структурных перестроек мтДНК требуется специальный биоинформационный конвейер. Тем не менее существует не так много эффективных программных конвейеров. Причём часть пакетов перестали поддерживаться вскоре после публикации, такие как MitoDel [1] или eKLIPse [2]. Другой существующий метод Delly [3] был написан для линейных хромосом и, как отмечают, авторы зависит от глубины покрытия генома. Как следствие с кольцевой мтДНК дрожжей, обладающей неравномерным покрытием из-за наличия AT-богатых областей, данный программный конвейер может работать не вполне корректно. Поэтому в данной работе нами был разработан программный конвейер, реализующий анализ данных NGS. C помощью данного программного конвейера было показано наличие вторичных делеций в митохондриальных геномах нашей коллекции мутантных штаммов, а также в контрольном штамме дикого типа. C помощью данного программного конвейера было показано наличие вторичных делеций в митохондриальных геномах нашей коллекции мутантных rho– штаммов (имеющих первичные делеции мтДНК), а также в rho+ штамме дикого типа (имеющим полноразмерную мтДНК). Стоит отметить, что среди находок оказались варианты, совпадающие с координатами первичных делеций других штаммов. Также, используя результаты секвенирования rho0 штаммов (утративших мтДНК), мы показали отсутствие в наших штаммах митохондриально-ядерных псевдогенов (NUMTs). Так же мы планируем использовать программный конвейер, чтобы в дальнейшем производить подсчёт соотношения разных вариантов мтДНК в штамме. Причём мы ожидаем, что количественная оценка уровня гетероплазмии может быть сделана как по результатам анализа NGS. В дальнейшем на основе этих данных мы планируем оценивать порог патогенности разных вариантов мтДНК. Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, проекты 22-14-00108.