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Metodi di Proteomics

Proteomics descrive l'analisi globale di proteome, che può essere definita ha come il contenuto proteico di una cella, di un tessuto o di intero organismo in uno stato definito. Dall'inizio di questo campo 30 anni fa, la caratterizzazione completa di tutte le proteine è stata il suo scopo fondamentale.

dovuto la natura complessa del proteome, l'elaborazione costante di nuovi metodi e le tecniche per la separazione e la rilevazione cromatografiche (ma egualmente campioni il cleanup, il frazionamento e la concentrazione preliminare) diventa un presupposto cruciale per l'identificazione corretta dei peptidi e delle proteine. L'analisi simultanea di parecchie migliaia di proteine diverse dai campioni biologici complessi è richiesta spesso in proteomics moderno.

Metodi di studio della proteina

Tre metodi per la separazione di campioni complessi del peptide o della proteina sono preferiti in proteomics: denaturare elettroforesi del gel di poliacrilammide (PAGINA) o elettroforesi del gel di poliacrilammide del solfato dodecilico di sodio (SDS-PAGE), elettroforesi bidimensionale del gel e cromatografia liquida a alta pressione (HPLC). Altri strumenti utili comprendono la cromatografia capillare di affinità e dell'elettroforesi.

Non c'è nessuna tecnica di separazione della proteina più ampiamente usata di SDS-PAGE, principalmente dovuto la sue semplicità, riproducibilità come pure spese di consumo accettabili e dello strumento. Questo metodo (inizialmente descritto da Laemmli nel 1970) separa le proteine basate sulla loro struttura primaria o dimensione, ma non sulla sequenza aminoacidica. SDS-PAGE può essere usato per controllare la purezza dei campioni e per stimare i pesi molecolari per le proteine sconosciute.

Intorno allo stesso tempo a cui SDS-PAGE è stato presentato, O'Farrell e suo gruppo hanno applicato la messa a fuoco isoelettrica ai campioni della proteina prima di SDS-PAGE; il risultato era il concetto (della 2-D) elettroforesi bidimensionale del gel. Questo metodo ha capacità impressionanti della separazione e può collegare mediante interfaccia facilmente alle tecniche immunoblotting.

La cromatografia liquida a alta pressione (HPLC) rappresenta una tecnica di separazione sviluppata per l'analisi delle molecole e degli ioni organici. La strumentazione per la ricerca di HPLC in proteomics è undistinguishable da strumentazione convenzionale di HPLC, cioè i sistemi di pompaggio, le colonne della separazione ed i rivelatori sono usati sia per l'analisi convenzionale che per la ricerca di proteomics.

Tecnologie moderne in proteomics

La spettrometria di massa fattibile si è trasformata nella tecnologia di base in proteomics. L'applicazione delle tecniche basate su spettrometria di massa per l'analisi qualitativa e quantitativa dei campioni globali del proteome derivati dalle miscele complesse ha avuta un ruolo fondamentale nella nostra comprensione della funzione cellulare.

In breve, la spettrometria di massa rappresenta uno strumento analitico utile per la misurazione del rapporto della massa--tassa di una o più molecole presenti in un campione. Queste misure sono poi usate spesso calcolare il peso molecolare esatto delle componenti in questione. Gli spettrometri di massa possono essere impiegati per identificare le proteine sconosciute determinando la loro determinazione del peso molecolare come pure per determinare i beni del prodotto chimico e della struttura delle molecole selezionate.

Le tecniche che sono le più usate spesso sono ionizzazione electrospray (ESI) e dissorbimento del laser/ionizzazione matrice-assistiti (MALDI). Entrambi sono rappresentanti di cosiddette tecniche morbide di ionizzazione in cui gli ioni sono creati con le energie interne basse e così subiscono poca frammentazione.

La tecnologia di microarray della proteina ha progredito rapido per l'identificazione, la quantificazione e l'analisi funzionale delle proteine nella ricerca applicata del proteome. Le analisi multiple permettono alla caratterizzazione precisa delle proteine e dello studio sulle interazioni complesse della proteina-proteina, ma anche ai peptidi, ai composti a basso peso molecolare, agli oligosaccaridi o al DNA.

La generazione seguente di microarrays con una capacità per alto-capacità di lavorazione, l'analisi ultrasensibile e a basso costo di biomarcatore il più probabilmente comprenderà una combinazione di nanotecnologia, di reazioni enzimiche di superficie, di reti microfluidic e di strumenti di analisi avanzati di dati. Ciò accelererà indubbiamente la scoperta di biomarcatore della proteina e la caratterizzazione delle vie specifiche di malattia.

Sorgenti

  1. http://www.hindawi.com/journals/isrn/2012/643979/
  2. http://bfg.oxfordjournals.org/content/5/4/249.full
  3. http://ace.snu.ac.kr/techno-survey/articles/B02.pdf
  4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2642903/
  5. CC di Liebler. Introduzione a Proteomics: Strumenti per la nuova biologia. Media di scienza & di affari di Springer, 2002; pp. 25-122.
  6. Mishra NC. Introduzione a Proteomics: Principi ed applicazioni. John Wiley & figli, 2011; pp. 61-102.

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Last Updated: Aug 23, 2018

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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