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 Microarreglos de DNA - cDNA o de oligonucleótidos 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.

Hibridación con los cDNAs provenientes de las células a comparar cDNA proveniente de Célula 2 cDNA proveniente de Célula 1 DNAs conocidos inmovilizados en el chip

Ambas células expresan este gen cDNA proveniente de Célula 2 cDNA proveniente de Célula 1 ninguna celula expresa este gen. Ambas células expresan este gen

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 as GenBank.

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

A schematic figure showing an example of a tissue microarray representing cancer tisssues Uhlen, M. (2005) Mol. Cell. Proteomics 4: 384-393 Copyright ©2005 American Society for Biochemistry and Molecular Biology