Proteomika

Proteomika – gałąź nauki zajmująca się badaniem białek – ich struktury, sprawowanych przez nie funkcji i zależności między nimi^[1][2].

Nazwę proteomika utworzono przez analogię do słowa genomika. Termin proteomika po raz pierwszy został użyty w 1995 roku dla określenia procesu poznawania wszystkich białek w liniach komórkowych, tkankach lub całych organizmach^[3]. Nazwa proteomika jest zwykle używana do określenia badań białek prowadzonych na dużą skalę (całych proteomów).

Proteomika jest dziedziną znacznie szerszą i bardziej złożoną niż genomika, ponieważ genom jest obiektem zmieniającym się w bardzo małym stopniu, natomiast wachlarz białek obecnych w komórce zmienia się nieustannie wskutek interakcji z czynnikami środowiskowymi oraz z innymi komórkami w organizmie. Dlatego też ekspresja białek w komórkach może być różna zależnie od lokalizacji (np. różne rodzaje tkanek), fazy cyklu komórkowego czy też warunków w otaczającym środowisku (np. panującej temperatury). Dodatkowo, białka są polimerami 20 różnych typów monomerów (aminokwasów), natomiast DNA jest polimerem 4 różnych typów monomerów (nukleotydów), wobec tego wariacje sekwencji są znacznie większe w przypadku białek. Co więcej, funkcja białek zależy zarówno od ich sekwencji, jak i struktury przestrzennej, natomiast w przypadku materiału genetycznego wpływ struktury przestrzennej na funkcję jest zmarginalizowany.

Całość białek obecnych w organizmie podczas kompletnego cyklu życiowego nazywamy proteomem. Właśnie proteom, i jego zachowanie, jest obiektem zainteresowania proteomiki.

W przebiegu Projektu poznania ludzkiego genomu (Human Genome Project) okazało się, że liczba genów kodujących białka u człowieka jest znacznie mniejsza niż liczba białek w ludzkim proteomie (genów tych jest około 22 tysięcy, natomiast białek mniej więcej 400 tysięcy). Przypuszcza się, że przyczynami są procesy alternatywnego splicingu oraz modyfikacje posttranslacyjne. Okazało się także, że badanie samego genomu jest niewystarczające, by w pełni scharakteryzować różnorodność jego ekspresji, dlatego rozpoczęto badania białek metodami proteomicznymi.

Skatalogowanie wszystkich białek, jakie mogą pojawić się w ludzkim organizmie, oraz przypisanie im określonych funkcji jest koordynowane w skali międzynarodowej przez Human Proteome Organization.