Varje organisms DNA innehåller ritningarna för att bygga alla proteiner den behöver för sina metaboliska processer. Medan forskare redan vet hur ritningarna ser ut för de flesta proteiner, de vet inte vad många av dessa proteiner faktiskt gör i kroppen.
Ett tvärvetenskapligt team bestående av experimentella och beräkningsforskare från Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) vid University of Luxembourg har nu systematiskt kvantifierat och karakteriserat omfattningen av denna kunskapslucka. En aldrig tidigare skådad ansträngning har riktats mot att mer specifikt förutsäga hur många, bland proteinerna med okänd funktion, är enzymer. Dessa är proteiner som är specialiserade på att möjliggöra de tusentals kemiska reaktioner som alltid förekommer i levande celler. "Vi har funnit att cirka 30 procent av de 'okända' proteinerna som finns i till exempel jäst och i människokroppen är enzymer för vilka vi är okunniga om vilken roll de spelar i cellerna eller i organismen som helhet, " säger Dr. Carole Linster vid LCSB. Teamet publicerade sina resultat i den vetenskapliga tidskriften Nukleinsyraforskning .
Många sjukdomar, särskilt ärftliga metabola sjukdomar, är förknippade med en genetisk defekt som resulterar i felveckning eller till och med fullständig brist på vissa enzymer. Forskare hoppas därför få en bättre insikt i uppkomsten och utlösare av dessa sjukdomar genom analys av gensekvenser, de genetiska ritningarna för dessa enzymer. Tack vare moderna sekvenseringstekniker, det är redan möjligt att dechiffrera ett helt genom – hela komplementet av en organisms DNA – snabbt och överkomligt.
Dock, forskarna är medvetna om en allvarlig lucka i deras förståelse. "Än så länge, vi har dechiffrerat tusentals genom från många olika arter och vi vet vilka proteiner de översätts till, säger Linster, som ledde studien. "Men vi såg från våra analyser att, när det gäller vår förståelse av dem, det finns fortfarande ett stort antal blinda fläckar på proteinkartan. Även i organismer som har undersökts intensivt i åratal, för ungefär en tredjedel av de producerade proteinerna, vi är osäkra på vilken funktion de fyller i organismen."
Biokemisten drar en analogi för denna kunskapslucka med en arkeolog som har hittat ett gammalt manus:"Även om forskaren kan dechiffrera de enskilda bokstäverna, det betyder inte automatiskt att han kan förstå budskapet i det som har skrivits. För det, han måste först ta reda på vad de enskilda orden betyder." Situationen är mycket likartad för forskare som undersöker orsakerna till sällsynta genetiska sjukdomar.
"Om vi vill ta reda på hur specifika genetiska defekter påverkar en organism, det räcker inte att veta vilka bokstäver som har ändrats i gensekvenserna för de muterade proteinerna. Vi behöver veta vilka funktioner dessa proteiner utför i organismen för att förstå hur deras brist kan leda till sjukdom." nästa steg Dr Linster och kollegor vill ta är att studera rollen för ett antal av dessa dåligt förstådda proteiner i större detalj, och därmed bidra till att successivt täppa till denna kvarvarande lucka i vår kunskap.
