¿Qué es la proteómica?

Gracias por el A2A sobre proteómica. Tengo dos respuestas a la pregunta “¿Qué es la proteómica?” Cuando hablo con personas sin experiencia en las ciencias, suelo decir algo como …

Las proteínas son las moléculas que llevan a cabo las funciones de las células vivas. Un proteoma es la colección de todas las proteínas expresadas en una muestra compleja, como la sangre o el tumor de un paciente. La proteómica es un conjunto de técnicas utilizadas por los científicos para descubrir qué proteínas contienen las muestras, lo que llamamos identificación de proteínas; qué modificaciones químicas se han hecho a esas proteínas, lo que llamamos caracterización de proteínas; y para decir qué proteínas son diferentes entre dos o más muestras, lo que llamamos análisis de expresión diferencial. Un uso típico sería descubrir qué proteínas son diferentes entre dos tipos de cáncer: tal vez, uno responde a la quimioterapia y el otro no. Puede ver varios ejemplos de cada tipo de cáncer y, mediante técnicas proteómicas, descubrir proteínas que son diferentes entre los dos tipos de cáncer.

Por otro lado, cuando estoy hablando con colegas o estudiantes de ciencias, doy una respuesta más profunda.

Normalmente empiezo con algo así como: “Cuando era un niño, teníamos un campo llamado genética”. Los genetistas examinarían uno o algunos genes y estudiarían cuidadosamente las acciones de esos genes. Hoy en día, aunque todavía tenemos genetistas (y todavía realizan un trabajo críticamente importante), muchos investigadores están utilizando la genómica. Con las técnicas genómicas, estudias todos los genes en un organismo dado a la vez mediante la secuenciación del genoma completo de un organismo. Si desea saber cómo se expresan esos genes, puede usar una de una serie de técnicas transcriptómicas para examinar todas (o la mayoría) de las moléculas de ARNm expresadas en sus muestras. Pero las proteínas son los actores moleculares que causan la mayoría de los fenotipos de interés. La proteómica es un conjunto de técnicas basadas en la espectrometría de masas que permiten al investigador identificar, caracterizar y cuantificar proteínas en mezclas complejas.

Hay muchas técnicas diferentes que se consideran proteómicas, pero la más común se llama proteómica de abajo hacia arriba. En esta técnica, la mezcla de proteínas complejas se digiere utilizando algunas de las mismas proteínas que se encuentran en el estómago. La mezcla compleja se reduce a un conjunto de péptidos trípticos que luego se miden usando algo llamado espectrometría de masas en tándem para determinar su secuencia de aminoácidos. Esta información se alimenta luego de algoritmos bioinformáticos que infieren qué proteínas eran las más probables en la mezcla original.

Una alternativa, desarrollada originalmente por nuestro grupo, se llama proteómica de arriba hacia abajo. En este caso, la mezcla compleja primero se fracciona para hacer varias mezclas más simples, y luego las proteínas intactas se someten a espectrometría de masas en tándem. Los datos resultantes se pueden usar para identificar y caracterizar completamente muchas proteínas en la mezcla original.

Se pueden diseñar estudios para ambas técnicas, que luego permiten el análisis de expresión diferencial.