La proteómica puede definirse como la genómica funcional a nivel de proteínas. Es la ciencia que correlaciona las proteínas con susgenes, estudiando el conjunto de proteínas (proteoma) que se expresa en la célula a partir del genoma en un momento dado. La proteómica intenta resolver preguntas como: ¿Qué función tienen las proteínas?, ¿Qué tipo de modificaciones postransduccionales sufren las proteínas y cuál es su función?, ¿Cómo varía el proteoma de una célula en distintas condiciones fisiológicas, patológicas o ambientales?.

La descripción del proteoma permite tener una imagen dinámica de todas las proteínas expresadas, en un momento dado y bajo determinadas condiciones concretas de tiempo y ambiente. El estudio y comparación sistemáticos del proteoma en diferentes situaciones metabólicas y/o patológicas permite identificar aquellas proteínas cuya presencia, ausencia o alteración se correlaciona con determinadas estadios fisiológicos. En el caso concreto del análisis proteómico asociado a patologías concretas, es posible identificar proteínas que permitirían diagnosticar la enfermedad o pronosticar la evolución de la misma. Dichas proteínas se conocen con el nombre genérico de biomarcadores. La proteómica es una ciencia relativamente reciente. Para su despegue definitivo, ha sido necesaria la consolidación definitiva de la espectrometría de masascomo técnica aplicada al análisis de moléculas biológicas y el crecimiento exponencial en el número de entradas correspondientes a genes y/o proteínas en las bases de datos. Esto, combinado con el empleo de potentes métodos de fraccionamiento y separación de péptidos y proteínas como el 2D-PAGE (electroforesis de poliacrilamida de dos dimensiones) y la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), ha permitido consolidar la proteómica, desde mediados de los años 90 del siglo pasado, como ciencia para el análisis masivo de proteínas. La manera más fácil de hacer un estudio proteómico es comparar los proteomas de dos condiciones y observar sus diferencias.

Contenido  [ocultar] 1 Áreas de estudio 2 Separación de proteínas 3 Identificación de proteínas 3.1 Degradación de Edman 3.2 Espectrometría de masas 3.2.1 Identificación por huella peptídica 3.2.2 Análisis MS/MS 4 Véase también 5 Enlaces externos

Áreas de estudio [editar]

Las principales áreas de estudio de la proteómica son:

1. Identificación de proteínas y caracterización de sus modificaciones postraducionales
2. Proteómica de "expresión diferencial"
3. Estudio de las interacciones proteína-proteína

Separación de proteínas [editar]

Las técnicas utilizadas para la separación de proteínas son la electroforesis bidimensional y la cromatografía líquida.

La técnica más extendida es la llamada SDS-PAGE (por sus siglas del inglés "Sodium Dodecyl Sulfate PolyAcrylamide Gel Electrophoresis"). Se trata de una electroforesis en gel de poliacrilamida al que se le añade el detergente dodecilsulfato sódico con el fin de desnaturalizar las proteínas y asegurar así su migración (algunas proteínas no migran al aplicar una fuerza electromotriz, al encontrarse en su punto isoeléctrico).

Identificación de proteínas [editar]

Degradación de Edman [editar]

Artículo principal: Degradación de Edman

Espectrometría de masas [editar]

La espectrometría de masas (MS) permite analizar la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos por su relación masa-carga. Presenta numerosas ventajas frente al método de Edman: es más sensible, permite analizar directamente las mezclas proteicas y ofrece un mayor rendimiento por muestra. Por ello, es el método utilizado en las dos técnicas de identificación de proteínas más comunes: la identificación por huella peptídica y el análisis MS/MS.

Identificación por huella peptídica [editar]

Artículo principal: Huella peptídica

• Digestión en gel: Normalmente, la muestra se reduce y alquila. A continuación, se añade una proteasa con una patrón de corte conocido (típicamente, tripsina), generándose una colección o conjunto de péptidos específicos de proteína. Habitualmente, esta colección de péptidos será lo suficientemente específica como para poder identificar la proteína con la que estamos trabajando.
• Extracción de los péptidos
• Análisis MS MALDI-TOF: este equipo traduce el tiempo de vuelo en masas, pues aunque todos los iones tienen la misma estructura y la misma carga, su peso es distinto.
• Comparación del espectro de masas con la información almacenada en bases de datos de secuencias conocidas, como Swiss-Proto nr-GenBank. Para ello existen motores de búsqueda como MASCOT que ordenan las proteínas identificadas asignándoles puntos en función del número de coincidencias.

Análisis MS/MS [editar]

• Digestión solución
• Extracción de los péptidos
• Espectrometría de masas de ionización por electrospray
• La comparación de los datos del espectro de fragmentación experimental con los almacenados en bases de datos es similar al llevado a cabo en la identificación por huella peptídica: las coincidencias entre los datos experimentales y los datos del servidor se muestran en orden decreciente de probabilidad.

Para evaluar la identificación de la proteína se ha de tener en cuenta su presencia en las bases de datos, maximizar la asignación de fragmentos generados y comprobar si las características de la proteína identificada y la proteína problema coinciden. No obstante, para mejorar la precisión de la identificación es recomendable repetir varias veces el proceso de identificación del péptido, para disponer así de varios espectros de fragmentación.