موضوع مقاله: پروتئومیکس | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # پروتئومیکس | مقدمه: پروتئومیکس پروتئومیکس علم مطالعه گسترده پروتئوم (Proteome) شامل مطالعه بیان، تغییرات پس از ترجمه و مطالعه برهمکنش پروتئین‌ها با دیگر ملکول‌ها است [۱]. | ## بخش 1: پروتئومیکس | پروتئومیکس یک شاخه نو پا در ژنومیکس کاربردی است که هم‌زمان با پایان پروژه توالی‌یابی ژنوم برخی جانداران مهم و برای پاسخگویی به سوالات پیش‌آمده در اثر توالی‌یابی ژنوم مانند «وظیفه پروتئین‌های بیان شده چیست؟» به وجود آمده‌است [۲]. آنالیز جامع پروتئین‌ها با هدف بررسی تنوع ژنتیکی، مطالعه تفاوت‌ها و مطالعه پاسخ به تنش‌ها موضوع اصلی علم بین رشته‌ای پروتئومیکس است [۳]. پروتئومیکس با بهره‌گیری از علوم شیمی پروتئین‌ها، بیوانفورماتیک و زیست‌شناسی به شناسایی، کمیت‌سنجی، مطالعه تغییرات پس از ترجمه و برهمکنش‌های پروتئین‌ها می‌پردازد. هدف پروتئومیکس شناسایی پروتئین‌های جدید بر اساس نقش، وظیفه و مطالعه نحوه بیان آن‌ها در سیستم‌های تنظیمی است. مقدمه با تکمیل پروژه ژنوم انسان مشخص شد که مکانیسم مولکولی رفتار سلول‌ها در شرایط مختلف را نمی‌توان از روی توالی ژن‌های آن‌ها پیشگویی کرد. به کلیه پروتئین‌هایی که در یک سلول در یک زمان مشخص بیان می‌شود، پروتئوم آن سلول گفته می‌شود و این پروتئوم است که فاصله بین ژنوم و مکانیسم مولکولی رفتار سلولی را پر می‌کند. پروتئوم سلول‌های مختلف با یکدیگر متفاوت‌اند؛ یعنی سلول‌ها علاوه بر پروتئین‌های ضروری که در همه انواع سلول‌ها بیان می‌شوند، دارای یکسری پروتئین‌های اختصاصی نیز هستند. سلول در برابر شرایط مختلف محیطی و پیامهایی که از سلول‌های اطراف دریافت می‌کند، پروتئین‌های مختلفی را بیان می‌کند. | ## بخش 2: پروتئومیکس | بنابر این برای شناسایی مکانیسم‌های مولکولی رفتار سلولی و واکنش‌های زیستی، لازم است پروتئینهایی که در یک سلول بیان می‌شود، تغییرات آن‌ها در شرایط مختلف، عملکرد آن‌ها و همچنین برهمکنش‌های بین پروتئین‌های مختلف در یک سلول، بررسی شود. نقشه‌برداری پروتئوم مطالعه پروتئوم به سادگی مطالعه ژنوم نیست؛ زیرا پروتئین‌ها را نمی‌توان (همانند DNA) به روشی مشابه PCR، تکثیر کرد. همچنین توالی‌های پلی پپتیدی نمی‌توانند به توالی‌های اسید آمینه ای مکمل خود متصل شوند؛ بنابراین برای مطالعه پروتئوم باید از ابزار و روش‌های ویژه‌ای استفاده کرد. در پروتئومیکس نه تنها کلیه پروتئینهایی که در یک سلول دریک شرایط مشخص بیان می‌شوند، مورد بررسی قرار می‌گیرند، بلکه عملکرد و رفتار پروتئینها، برهمکنش‌های بین پروتئین‌های مختلف، تغییراتی که پس از ترجمه بر روی پروتئین‌ها ایجاد می‌شود و نیمه عمر آن‌ها در سلول نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. پروتئومیکس مقایسه ای: مشخص کردن کلیه پروتئینهایی که در سلول تحت یک شرایط معین (مانند، حالت استراحت، رشد، تمایز، بیماری، تأثیر دارو و…) بیان می‌شوند. به این ترتیب می‌توان پروتئینهایی که در شرایط مختلف بیان می‌شوند یا میزان بیان آن‌ها تغییر می‌کند را شناسایی کرد و در صورت نیاز با روش‌های مختلف ایمونولوژیکی یا طیف‌سنجی جرمی آن‌ها را شناسایی کرد. شناسایی این پروتئین‌ها در تشخیص بیماری و بررسی روند پیشرفت یا بهبودی آن‌ها و همچنین شناسایی داروهای جدید، مفید می‌باشد. پروتئومیکس کاربردی: پروتئین‌ها در سلول به صورت منفرد عمل نمی‌کنند واغلب تأثیر خود را با همکاری ترکیبات پروتئینی و غیر پروتئینی دیگر اعمال می‌کنند. | ## بخش 3: پروتئومیکس | نمونه بارز برهمکنش‌های پروتئینی، در مسیرهای انقال پیام و مسیرهای بیوسنتزی مشاهده می‌شود. با شناسایی این برهمکنشها، به‌طور کارآمدتری می‌توان عملکرد و رفتار پروتئین‌ها را مشخص کرد. برخی از این کاربردها عبارتند از: پروتئومیکس را می‌توان در کشف نشانگرهای زیستی جهت شناسایی نشانگرهای پروتئینی برای تشخیص و پیش‌بینی روند بیماری‌های مختلف استفاده کرد. پروتئومیکس همچنین می‌تواند جهت شناسایی اهداف دارویی بالقوه و توسعه درمان‌های موثرتر با مطالعه برهم‌کنش پروتئین-پروتئین در سلول‌های بیمار مورد استفاده قرار گیرد. پروتئومیکس در کشاورزی برای مطالعه برهم‌کنش‌های گیاه و عامل بیماری‌زا و توسعه محصولاتی که در برابر تنش‌های محیطی مقاوم‌تر هستند، استفاده می‌شود. پروتئومیکس همچنین در زمینه علوم غذایی برای بهبود ارزش غذایی و ایمنی غذاها و شناسایی آلرژن‌ها (Allergen) استفاده می‌شود. | ## جمع‌بندی | پروتئومیکس می‌تواند برای شناسایی پروتئین‌هایی استفاده شود که با سمیت دارویی مرتبط هستند و در نتیجه می‌تواند منجر به تولید داروهای ایمن‌تر شود.