La scienza del proteoma: un ponte tra applicazioni ricerca in biomedicina
Era genomica
La sequenza completa del genoma è necessaria a comprendere le funzioni (e disfunzioni) biologiche del nostro organismo.
Era post-genomica
La sola sequenza, anche se completa, non è sufficiente a comprendere le funzioni (e disfunzioni) biologiche del nostro organismo.
Eukaryotic cell
DNA → mRNA → Proteina
Dipendente dal tipo di cellula e dallo stato della cellula:
- Livello quantitativo
- Localizzazione spaziale
- Cambiamenti temporali
- Interazioni
Migliaia di proteine
Bruco muta in farfalla: indistinguibili ad un'analisi genetica. Diverso fenotipo.
Proteoma
Il termine proteoma è stato inventato nel 1994 da Marc Wilkins (Macquire University, Sydney).
Insieme delle proteine espresse ed eventualmente modificate dal genoma in un determinato momento della vita di una cellula o di un tessuto.
Proteomica
È lo studio del proteoma mediante tecnologie che prevedono un’analisi su larga scala delle proteine, delle loro interazioni e delle modificazioni a cui vanno incontro in un organismo.
Era post-genomica
Il progetto genoma umano ha fornito una quantità enorme di informazioni sulla sequenza di singoli geni.
Statica
Migliaia di geni al lavoro, contemporaneamente: il livello di espressione di un mRNA spesso non rappresenta la quantità di proteina attiva.
Proteoma dinamico
Proteine espresse dal genoma. Analisi delle proteine e delle loro funzioni espresse da un sistema biologico.
La proteomica
- Proteomica strutturale: analisi su larga scala della struttura delle proteine (cristallografia a raggi X, NMR).
- Proteomica differenziale (di espressione): analisi su larga scala dell’espressione proteica (2-DE, MS).
- Proteomica di interazione: analisi su larga scala delle interazioni tra proteine (pull-down, purificazione per affinità, two-hybrid system, analisi di network).
Proteomics, like its precursor genomics, thus represents the emergence of a new way of doing research that is not dependent on the testing of specific models of cellular behavior. This style of science obviously does not replace, but rather will increasingly operate with traditional biological methods.
JOE SUTLIFF, Stanley Fields: Proteomics in Genomeland, Science 291, 1221, (2001).
Le proteine
Le proteine sono cariche ad un pH differente dal loro punto isoelettrico.
Punto isoelettrico (pI)
Elettroforesi su gel
Metodo
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