شارك
الرئيسيةما هي البروتيوميات؟
تدعى أيضاً علم البروتينات، وهي المكافئ البروتيني لعلم الجينومات، ويعد اختصاصاً علمياً واسعاً في مجال البيولوجيا الجزيئية في جميع أنحاء العالم. يشمل مجموعة واسعة من التقنيات التي تهدف إلى تحديد هوية وكمية البروتينات المعبر عنها في الخلايا، وهيكلها ثلاثي الأبعاد وتفاعلاتها المختلفة.
ما هو البروتيوم؟
هو مجموع البروتينات التي يتم إنتاجها في كائن حي، مثل بروتيوم الإنسان العاقل (Homo sapiens) أو في نظام أو سياق بيولوجي مثل بروتيوم عضو واحد كالكبد، وصولاً إلى مستوى الخلية واحدة.
من ابتكر مصطلح البروتيوميات؟
ظهر مصطلح البروتيوميات لأول مرة في عام 1994 كمزيج من كلمة بروتين وجينوم، حيث صاغه عالم الوراثيات الأسترالي مارك ويلكينز ليعبر عن دراسات البروتينات.
ما هي أنواع دراسات البروتينات في البروتيوميات؟
هناك ثلاثة أنواع رئيسية لدراسات البروتينات وهي كما يلي:
- دراسات التعبير البروتيني: تهتم بمقارنة مستويات التعبير عن البروتينات لدى الأشخاص السليمين والمصابين، أو لتقييم مستويات تعبير بروتين معين بين أنماط الخلايا والأعضاء والكائنات المختلفة.
- دراسات البروتينات الوظيفية: تُعنى بالبحث عن دور البروتينات المختلفة في الخلية ومعرفة دورها.
- دراسات البروتينات الهيكلية: يتم تحديد بنية البروتينات ثلاثية الأبعاد، لمعرفة إمكانية ارتباطها مع بروتينات أخرى أو المستقبلات.
ما هي الخطوات الأساسية لعمل بحث بروتيومي؟
يتطلب إجراء بحث بروتيومي القيام بالخطوات الرئيسية التالية:
- عزل البروتينات من الخلايا أو الأنسجة المستهدفة.
- تنقية البروتينات التي تم عزلها.
- دراسة خواص البروتينات، لمعرفة وزنها الجزيئي، وشكله الفراغي، وتفاعلاتها، وقطبيتها، وغزارة التعبير عنها وغيرها من المعلومات.
- إدخال البيانات المخبرية للحاسوب، وإجراء الدراسات البروتيومية عن طريق المعلوماتية الحيوية.
ما هو دور المعلوماتية الحيوية في مجال البروتيومات؟
تعد المعلوماتية الحيوية (bioinformatics)، الأداة الرئيسية التي تستخدم في علم البروتيوميات، حيث يتم من خلالها تخزين ومعالجة وتحليل بيانات البروتينات والأحماض الأمينية المكونة لها الناتجة عن التجارب المخبرية، ويتم من خلالها رسم مجسمات دقيقة ثلاثية الأبعاد للبروتينات، وتتعامل برامج المعلوماتية البروتيومية مع البيانات الضخمة الخاصة بتفاعلات البروتينات المختلفة والتنبؤ بأرجحيتها، وتفيد في عمل دراسات افتراضية مثل المحاكاة ودراسات الألفة الدوائية وغيرها من التطبيقات المختلفة.
ما هي تطبيقات علم البروتيوميات؟
تُستخدم تقنيات علم البروتيوميات في مجالات بحثية مختلفة، منها تشخيص الأمراض المختلفة وتحديد اللقاحات المرشحة، وفهم الآليات الإمراضية، ودراسات الهندسة الوراثية وفي مجال الصناعات الغذائية والدوائية.