Non-Synonymous Single-Nucleotide Mutations and Indels: Contribution to the Molecular Postgenome Portrait of the HepG2 Cell Line

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A comparative analysis of the results of genomic, transcriptomic, and proteomic profiling of HepG2 cell line was carried out in the gene-centric mode. The traceability at the transcriptomic and proteomic levels of changes associated with nonsynonymous single nucleotide substitutions and indels in the genome was shown. Most of the molecular events caused by aberrations at the genomic level are recorded at the transcriptomic level. Only single proteoforms encoded by the selected mutant genes can be reliably detected due to the methodological limitations of proteomic methods, which do not allow the registration of proteoforms present in the sample at low concentrations. The results are consistent with the previously obtained data of other scientific groups and describe the principal methodological solutions required for deciphering the molecular postgenomic portrait of biological samples with a resolution at the level of aberrant molecules.

About the authors

E. V. Poverennaya

Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry

Author for correspondence.
Email: k.poverennaya@gmail.com
Russia, Moscow

O. I. Kiseleva

Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry

Email: k.poverennaya@gmail.com
Russia, Moscow

V. A. Arzumanian

Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry

Email: k.poverennaya@gmail.com
Russia, Moscow

M. V. Pyatnitskiy

Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry

Email: k.poverennaya@gmail.com
Russia, Moscow

I. V. Vakhrushev

Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry

Email: k.poverennaya@gmail.com
Russia, Moscow

E. A. Ponomarenko

Orekhovich Institute of Biomedical Chemistry

Email: k.poverennaya@gmail.com
Russia, Moscow

References

  1. Aebersold R., Agar J.N., Amster I.J. et al. How many human proteoforms are there? // Nat. Chem. Biol. 2018. V. 14. № 3. P. 206–214.
  2. Arzumanian V.A., Kiseleva O.I., Poverennaya E.V. The curious case of the HepG2 cell line: 40 years of expertise // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 23. P. 13135.
  3. Edfors F., Danielsson F., Hallström B.B.M. et al. Gene-specific correlation of RNA and protein levels in human cells and tissues // Mol. Syst. Biol. 2016. V. 12. № 10. P. 883.
  4. GTEx Consortium. Human genomics. The genotype-tissue expression (GTEx) pilot analysis: multitissue gene regulation in humans // Science. 2015. V. 348. № 6235. P. 648–660.
  5. Kiseleva O., Poverennaya E., Shargunov A., Lisitsa A. Proteomic Cinderella: customized analysis of bulky MS/MS data in one night // J. Bioinform. Comput. Biol. 2018. V. 16. № 1. P. 1740011.
  6. Liu Y., Mi Y., Mueller T. et al. Multi-omic measurements of heterogeneity in HeLa cells across laboratories // Nat. Biotechnol. 2019. V. 37. № 3. P. 314–322.
  7. Mellacheruvu D., Wright Z., Couzens A.L. et al. The CRAPome: a contaminant repository for affinity purification – mass spectrometry data // Nat. Methods. 2013. V. 10. № 8. C. 730–736.
  8. Pyatnitskiy M.A., Arzumanian V.A., Radko S.P. et al. Oxford nanopore minION direct RNA-Seq for systems biology // Biology. 2021. V. 10. № 11. P. 1131.
  9. Ponomarenko E.A., Poverennaya E.V., Ilgisonis E.V. et al. The size of the human proteome: the width and depth // Int. J. Anal. Chem. 2016. V. 2016. P. 7436849.
  10. Poverennaya E.V., Ilgisonis E.V., Ponomarenko E.A. et al. Why are the correlations between mRNA and protein levels so low among the 275 predicted protein-coding genes on human chromosome 18? // J. Proteome Res. 2017. V. 16. № 12. P. 4311–4318.
  11. Poverennaya E., Kiseleva O., Romanova A., Pyatnitskiy M. Predicting functions of uncharacterized human proteins: from canonical to proteoforms // Genes. 2020. V. 11. № 6. P. 677.
  12. Smith L.M., Kelleher N.L. Proteoform: a single term describing protein complexity // Nat. Methods. 2013. V. 10. № 3. P. 186–187.
  13. Tenzer S., Leidinger P., Backes C. et al. Integrated quantitative proteomic and transcriptomic analysis of lung tumor and control tissue: a lung cancer showcase // Oncotarget. 2016. V. 7. № 12. P. 14857–14870.
  14. Trivedi U.H., Cézard T., Bridgett S., Montazam A. et al. Quality control of next-generation sequencing data without a reference // Front. Genet. 2014. V. 5. P. 111.
  15. van der Auwera G.A., Carneiro M.O., Hartl C. et al. From FastQ data to high confidence variant calls: the genome analysis toolkit best practices pipeline // Curr. Protoc. Bioinformatics. 2013. V. 43. № 1110. P. 11.10.1–11.10.33.
  16. Vavilov N., Ilgisonis E., Lisitsa A. et al. Number of detected proteins as the function of the sensitivity of proteomic technology in human liver cells // Curr. Protein Pept. Sci. 2022. V. 23. № 4. P. 290–298.
  17. Venter J.C., Adams M.D., Myers E.W. et al. The sequence of the human genome // Science. 2001. V. 291. № 5507. P. 1304–1351.
  18. Vitrinel B., Koh H.W.L., Kar F.M. et al. Exploiting interdata relationships in next-generation proteomics analysis // Mol. Cell. Proteomics. 2019. V. 18. № 8. Suppl. 1. P. S5–S14.
  19. Yip Y.L., Famiglietti M., Gos A. et al. Annotating single amino acid polymorphisms in the UniProt/Swiss-Prot know-ledgebase // Hum. Mutat. 2008. V. 29. № 3. P. 361–366.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (108KB)
3.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».