Proteoma

O proteoma é o conxunto completo de proteínas que é, ou pode ser, expresado polo xenoma, célula, tecido ou organismo nun certo momento. Tamén se pode definir como o conxunto de proteínas expresadas nun tipo de célula ou organismo dado, nun momento dado e en condicións definidas. A proteómica é o estudo do proteoma.

Este termo foi aplicado a varios tipos de sistemas biolóxicos. Un proteoma celular é o conxnto de proteínas que se encontran nunha determinada célula nunhas condicións ambientais dadas como a exposición á estimulación hormonal. Pode ser tamén útil para considerar o proteoma completo dun organismo, que consiste no conxunto completo de proteínas de todos os varios proteomas celulares dese organismo. Isto é aproximadamente o equivalente proteico do xenoma. O termo "proteoma" foi tamén utilizado para referirse ao conxunto de proteínas en certos sistemas biolóxicos subcelulares. Por exemplo, todas as proteínas dun virus poden denominarse proteoma viral.

Marc Wilkins acuñou o termo proteoma ^[1] en 1994 nun simposio sobre "Electroforese 2D: dos mapas de proteínas aos xenomas" celebrado en Siena, Italia. Publicouse en 1995,^[2] xunto coa publicación de parte da súa tese de doutoramento. Wilkins usou o termo para describir o complemento completo de proteínas expresado por un xenoma, célula, tecido ou organismo.

O proteoma pode ser maior que o xenoma (máis proteínas que xenes), especialmente en eucariotas, xa que un xene pode producir máis dunha proteína debido ao empalme alternativo (por exemplo, o proteoma humano consta de 92 179 proteínas das cales 71 173 son variantes de empalme).^[3] Por outra parte, non todos os xenes son traducidos a proteínas, xa que moitos xenes coñecidos codifican só ARN, que é o produto funcional final. Ademais, o tamaño do proteoma completo varía dependendo do reino da vida estudado. Por exemplo, os eucariotas, bacterias, arqueas e virus teñen unha media de 15 145, 3 200, 2 358 e 42 proteínas codificadas nos seus xenomas, respectivamente.^[4]

O termo “proteoma escuro" foi acuñadco por Perdigão e os seus colegas para referirse ás rexións de proteínas que non teñen homoloxía de secuencia detectable con outras proteínas de estrutura tridimensional coñecida e, por tanto, non poden ser modeladas por homoloxía. Para as 546 000 proteínas de Swiss-Prot, viuse que o 44–54% do proteoma nos eucariotas e virus é "escuro", comparado con só ∼14% en arqueas e bacterias.^[5]

Disponse de numerosos métodos para estudar as proteínas, conxuntos de proteínas ou proteomas completos. De feito, as proteínas son a miúdo estudadas indirectamente, por exemplo, usando métodos computacionais e análises de xenomas. Só se darán algúns exemplos aquí.

A proteómica, o estudo do proteoma, fíxose en gran medida separando as proteínas por electroforese en xel bidimensional. Na primeira dimensión, as proteínas sepáranse por isoelectrroenfoque, que resolve as proteínas baseándose na súa carga. Na segunda dimensión, as proteínas sepáranse pola masa molecular usando SDS-PAGE. O xel é tinguido con Azul Brillante Coomassie ou prata para visualizar as proteínas. As manchas que aparecen no xel son proteínas que migraron a localizacións específicas.

A espectroscopia de masas foi moi importante en proteómica.^[6] A pegada peptídica (peptide mass fingerprinting) identifica unha proteína ao clivala orixinando péptidos curtos e despois deduce a identidade da proteína ao detectar as correspondencias entre as masas dos péptidos e unha base de datos de secuencias. A espectroscopia de masas en tándem pode obter información de secuencias de péptidos individuais illándoos, facéndoos chocar con gas non reactivo e despois catalogando os ións dos fragmentos producidos.^[7]

En maio de 2014, un borrador do mapa do proeoma humano foi publicado na revista Nature.^[8] Este mapa foi xerado usando espectrometría de masas por transformada de Fourier de alta resolución. Este estudo obtivo perfís de 30 mostras histolóxicas humanas normais, o que tivo como resultado a identificación de proteínas codiicadas por 17 294 xenes. Isto supón o 84% do total de xenes codificantes de proteínas.

Os ensaios de complementación de fragmentos de proteínas utilízanse con frecuencia para detectar interaccións proteína-proteína. O ensaio de dous híbridos de lévedos é o máis usadas deles pero hai numerosas variacións, usado tanto in vitro coma in vivo.

• Metaboloma
• Citoma
• Bioinformática
• Plant Proteome Database
• Transcritoma
• Interactoma
• Human Proteome Project
• BioPlex

• Base de datos PIR
• Base de datos UniProt
• "Pfam database". Arquivado dende o orixinal o 20 de abril de 2014. Consultado o 08 de abril de 2019.