Proteomika: Różnice pomiędzy wersjami

'''Proteomika''' – gałąź nauki zajmująca się badaniem [[białka|białek]] -– ich struktury, sprawowanych przez nie funkcji i zależności między nimi<ref>{{cytuj stronę|url=http://aneksy.pwn.pl/zarzadzanie/?id=600|tytuł=Proteomika|opublikowany=PWN|data dostępu=2011-10-28}}</ref><ref>{{cytuj pismo|nazwisko=Szaflarski|imię=Witold |nazwisko2=Sujka|imię2=Patrycja|nazwisko3=Nowicki|imię3=Michał|nazwisko4=Zabel| imię4=Maciej|tytuł=Produkcja białek w systemach ekspresji pozakomórkowej|strony=86-98|url=http://www.pfb.info.pl/files/kwartalnik/1_2009/08.%20Szaflarski.pdf|czasopismo=Biotechnologia|wolumin=1 2009 (84)|data=2009}}</ref>.

Nazwę ''proteomika'' utworzono przez analogię do słowa [[genomika]]. Termin ''proteomika'' po raz pierwszy został użyty w 1995 roku dla określenia procesu poznawania wszystkich [[białko|białek]] w [[linia komórkowa|liniach komórkowych]], [[tkanka|tkankach]]ch lub całych organizmach. Nazwa ''proteomika'' jest zwykle używana do określenia badań białek prowadzonych na dużą skalę (całych ''[[proteom|proteomów]]ów''). {{fakt|Badania pojedynczych [[białko|białek]] nie są zwykle zaliczane do ''proteomiki''.}}

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 [[cykl komórkowy|cyklu komórkowego]] czy też warunków w otaczającym środowisku (np. panującej temperatury). <br />

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

W przebiegu [[Projekt poznania ludzkiego genomu|Projektu poznania ludzkiego genomu]] (Human Genome Project) wyszło na jaw, że liczba [[gen|genów]]ów kodujących białka u człowieka jest znacznie mniejsza niż liczba białek w ludzkim proteomie (genów tych jest około 22 tysiące, natomiast białek mniej więcej 400 tysięcy). Przypuszcza się, że przyczynami są procesy [[splicing alternatywny|alternatywnego splicingu]] oraz [[modyfikacje posttranslacyjne]]. Okazało się, że badanie samego genomu jest niewystarczające, by w pełni scharakteryzować różnorodność jego ekspresji. Dlatego też rozpoczęto badania białek metodami proteomicznymi.

== Gałęzie proteomiki ==

# ''Rozdzielanie białek'' - większość badań proteomicznych nie może obejść się bez wstępnego rozdzielenia mieszaniny białek. Używane do tego metody to m.in. [[elektroforeza]] jedno- lub dwuwymiarowa oraz [[chromatografia]].

# ''Identyfikacja białek'' - mało wydajną i coraz rzadziej stosowaną metodą do określania sekwencji aminokwasowej białka jest [[degradacja Edmana]]. Obecnie najczęściej stosuje się metody wysokoprzepustowe oparte na [[spektrometria mas|spektrometrii mas]] w połączeniu z białkowymi bazami danych oraz programami do sekwencjonowania ''de novo''. Używa się również metod immunologicznych.

# ''Ilościowe pomiary białek'' (proteomika różnicowa) - używa się w nich metod opartych na elektroforezie żelowej, z zastosowaniem różnorodnych barwników (np. [[różnicowa elektroforeza żelowa]]) lub metod opartych na [[spektrometria mas|spektrometrii mas]] i [[chromatografia|chromatografii]].

# ''Analiza sekwencji białka'' - dziedzina ta jest silnie związana z [[bioinformatyka|bioinformatyką]] i przeszukiwaniem baz danych w celu znalezienia konkretnego białka lub peptydu. Obejmuje także interesujące zagadnienia przypisania funkcji poszczególnym domenom białka, przewidywania funkcji w komórce na podstawie sekwencji oraz ewolucyjnego pokrewieństwa białek.

# ''Proteomika strukturalna'' - zajmuje się określaniem trójwymiarowej struktury białka. Stosowane techniki to [[Rentgenografia strukturalna|krystalografia rentgenowska]] i [[spektroskopia NMR]].

# ''[[Interaktomika]]'' (proteomika interakcyjna) - bada oddziaływania między białkami w skali atomowej, cząsteczkowej i komórkowej.

# ''Badanie modyfikacji białek'' - większość białek po procesie translacji ulega dalszej modyfikacji (modyfikacja posttranslacyjna). Szczególnie intensywnie bada się obecnie fosforylację (fosfoproteomika) i glikozylację (glikoproteomika).

== Główne techniki stosowane w proteomice ==

* Jedno- lub dwuwymiarowa elektroforeza żelowa - używana jest do rozdzielania białek, określania ich względnej masy i [[punkt izoelektryczny|punktu izoelektrycznego]].

* [[Rentgenografia strukturalna|Krystalografia rentgenowska]] i [[spektroskopia NMR]] - techniki umożliwiające obserwowanie trójwymiarowej struktury białek.

* [[Tandemowa spektrometria mas]] w połączeniu z [[chromatografia|chromatografią]] w układzie odwróconych faz lub elektroforezą 2D - służą do identyfikacji i ilościowego oznaczania wszystkich rodzajów białek.

* [[chromatografia powinowactwa]]

== Linki zewnętrzne ==

* [http://www.childrenshospital.org/cfapps/research/data_admin/Site602/mainpageS602P0.html Introduction to Proteomics] - interaktywna strona na temat badania białek w języku angielskim

* [http://www.expasy.org ExPASy] - proteomiczny serwer Szwajcarkiego Instytutu Proteomiki

* [http://www.ionsource.com Mass Spectrometry and Biotechnology Resource] - strona poświęcona spektrometrii mas i innym technikom proteomicznym

* [http://www.hupo.org Human Proteome Organization]