TRANSCRIPTOMICA & PROTEOMICA

DNA microarrays (DNA chips)

Protein microarrays (protein chips)

Un gen no es simplemente una secuencia de DNA, es información que se convierte en un producto útil: una proteína o RNA funcional, si la célula lo necesita y en el momento en que lo necesita.

Transcriptoma : Conjunto de RNAs producidos por el genoma de una celula

Proteoma : Conjunto de proteínas producidas por el genoma de una celula

MICROARREGLOS

1. Microarreglos de DNA - cDNA o de oligonucleótidos

2. Microarreglos de Proteína – péptidos, proteínas, anticuerpos

MICROARRAYS DE cDNA

Relativamente grandes (0.6 – 2.4 kb)

Secuencias de genes conocidos

Secuencias poco repetidas

• La superficie de vidrio es tratada: presenta carga positiva

• Los cDNAs (carga negativa ) se colocan sobre el vidrio en posiciones ordenadas.

cDNA proveniente de Célula 1

cDNA proveniente de Célula 2

DNAs conocidos inmovilizados en el chip

Hibridación con los cDNAs provenientes de las células a comparar

Ambas células expresan este gen

ninguna celula expresa este gen.

cDNA proveniente de Célula 1

cDNA proveniente de Célula 2

Lectura de barrido (scanning) de un microarray

PROTOCOLO DE USO DE MICROARRAYS

Hibridación

Lavado de sondas no adheridas

Generación de señales (colores)

Lectura por barrido (“scanning”)

Agrupaciónsegún niveles similares de expresión

Uso de colores que indiquen subexpresión o sobreexpresión de cada gen.

Ejemplo:

Análisis de expresión de genes como respuesta a infección por Toxoplasma.

Ejemplo (continuación)

Expresión inducida, reprimida o sin cambio por efecto de la infección

MICROARRAYS DE OLIGONUCLEOTIDOS

Secuencias cortas (menos de 25 bases, en algunos protocolos hasta 50 bases)

Secuencias al azar

Uso de información previa no necesaria

Alta densidad de información

Síntesis de oligonucleótidos in situ o posicionamiento de oligonucleótidos pre-sintetizados

La información obtenida por análisis genómicos no es suficiente para conocer todas las funciones de la Proteína:

• Función Fenotípica – efecto de la proteína en el organismo completo. Por ejemplo la perdida de una proteina X hace que el crecimiento del organismo se vea disminuido, tenga un patron alterado o muera.

• Función celular – red de interacciones que tiene una proteína con otras a nivel celular. Las interacciones con otras proteinas ayudan a definir el tipo de procesos metabolicos en el que la proteina participa.

• Función molecular – se refiere a la actividad biologica en sí de la proteína, incluyendo los detalles de la reaccion que cataliza una enzima o el ligando que une un receptor.

Proteómica en clínica

Espectrofotometría de Masas

MALDI-TOF

• Digestión de la proteína en fragmentos: por ej. con Tripsina

• Ionización por laser (MALDI : matrix-assisted laser desorption ionisation )

• Separación de fragmentos según masa-carga

• Detección del fragmento: “Time of flight” (TOF)

Protein entries in this system contain amino acid sequences from the protein databases Swiss-Prot, PIR, PRF and PDB, as well as amino acid sequences translated from DNA sequences in genetic databases such asGenBank.

Microarreglo de Tejidos (TMA)

Tecnología de Microarreglos de Tejidos:

Kallioniemi, O. et al (2001) Tissue Microarray Technology for high throughput molecular profiling of cancer. Human Mol Genetics 10 (7): 657-662

Copyright ©2005 American Society for Biochemistry and Molecular Biology

Uhlen, M. (2005) Mol. Cell. Proteomics 4: 384-393

A schematic figure showing an example of a tissue microarray representing cancer tisssues