Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

20.6: Протеоміка

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    7862

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Білки є кінцевими продуктами генів, які виконують функцію, закодовану геном. Білки складаються з амінокислот і відіграють важливу роль в клітині. Всі ферменти (крім рибоцимів) є білками і виступають в ролі каталізаторів, що впливають на швидкість реакцій. Білки також є регуляторними молекулами, а деякі - гормонами. Транспортні білки, такі як гемоглобін, допомагають транспортувати кисень до різних органів. Антитіла, які захищають від сторонніх частинок, також є білками. У хворому стані функція білка може порушуватися через зміни на генетичному рівні або через безпосереднього впливу на конкретний білок.

    Протеом - це весь набір білків, що виробляються клітинним типом. Протеоми можна вивчати, використовуючи знання геномів, оскільки гени кодують мРНК, а мРНК кодують білки. Вивчення функції протеом називається протеомікой. Протеоміка доповнює геноміку і корисна, коли вчені хочуть перевірити свої гіпотези, які базувалися на генах. Незважаючи на те, що всі клітини багатоклітинного організму мають однаковий набір генів, набір білків, що виробляються в різних тканині, різний і залежить від експресії генів. Таким чином, геном постійний, але протеом змінюється і динамічний всередині організму. Крім того, РНК можна альтернативно зрощувати (вирізати та наклеювати для створення нових комбінацій та нових білків), і багато білків модифікуються після перекладу. Хоча геном забезпечує план, остаточна архітектура залежить від декількох факторів, які можуть змінити прогресування подій, що породжують протеом.

    Для розуміння генетичної основи захворювання вивчаються геноми і протеоми пацієнтів, які страждають специфічними захворюваннями. Найвідомішим захворюванням, що вивчається за допомогою протеомних підходів, є рак (рис.\(\PageIndex{1}\)). Протеомні підходи використовуються для поліпшення скринінгу та раннього виявлення раку; це досягається шляхом виявлення білків, експресія яких впливає на процес захворювання. Окремий білок називається біомаркером, тоді як набір білків зі зміненими рівнями експресії називається білковим підписом. Щоб біомаркер або білковий підпис був корисним як кандидат на ранній скринінг та виявлення раку, він повинен виділятися в рідинях організму, таких як піт, кров або сеча, щоб масштабні скринінги можна було проводити неінвазивним способом. Актуальною проблемою використання біомаркерів для раннього виявлення раку є висока швидкість хибно-негативних результатів. Хибно-негативний результат - негативний результат тесту, який повинен був бути позитивним. Іншими словами, багато випадків раку залишаються непоміченими, що робить біомаркери ненадійними. Деякі приклади білкових біомаркерів, що використовуються при виявленні раку, - це СА-125 для раку яєчників та PSA для раку передміхурової залози. Білкові сигнатури можуть бути більш надійними, ніж біомаркери для виявлення ракових клітин. Протеоміка також використовується для розробки індивідуальних планів лікування, що передбачає прогнозування того, чи буде людина реагувати на конкретні препарати та побічні ефекти, які може мати людина. Протеоміка також використовується для прогнозування можливості рецидиву захворювання.

    На фото показаний аналізатор білкового малюнка. Це велика частина обладнання на робочому столі з піпетками на кінці довгих сталевих труб.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Ця машина готується зробити аналіз протеомної картини для виявлення конкретних видів раку, щоб можна було зробити точний прогноз раку. (кредит: Дорі Хайтауер, NCI, NIH)

    Національний інститут раку розробив програми щодо вдосконалення виявлення та лікування онкологічних захворювань. Клінічні протеомічні технології для раку та науково-дослідна мережа раннього виявлення - це зусилля, спрямовані на виявлення білкових сигнатур, специфічних для різних видів раку. Програма біомедичної протеоміки призначена для виявлення білкових сигнатур та розробки ефективних методів терапії для онкологічних хворих.

    Посилання

    Якщо не зазначено інше, зображення на цій сторінці ліцензуються відповідно до CC-BY 4.0 OpenStax.

    OpenStax, Біологія. OpenStax CNX. 27 травня 2016 р. http://cnx.org/contents/s8Hh0oOc@9.10:TE1njgbY@4/Genomics-and-Proteomics