Ο Στυλιανός Λουκά κέρδισε το βραβείο Science & SciLifeLab για νέους επιστήμονες | Biology.gr

Ο πρωτεϊνικός σου χάρτης…

Τι δεδομένα μπορεί να κρύβει ο Πρωτεϊνικός σου χάρτης;

Έχοντας καταγράψει πάνω από 18000 πρωτεΐνες, οι ερευνητές από το TUM  έχουν καταφέρει να κάνουν μια σχεδόν πλήρη απογραφή του ανθρώπινου «πρωτεώματος». Οι πληροφορίες αυτές είναι πλέον διαθέσιμες δωρεάν στη βάση δεδομένων Proteomics Data Base (ProteomicsDB) –η οποία αποτελεί δημιούργημα της συνεργασίας μεταξύ του TUM και της εταιρείας λογισμικού SAP. Στη βάση δεδομένων αυτή υπάρχουν επίσης και πληροφορίες που αφορούν: τους διάφορους τύπους πρωτεϊνών, την κατανομή και την αφθονία τους στους διάφορους κυτταρικούς τύπους και ιστούς καθώς και στα διάφορα υγρά του σώματος.

Οι έρευνες δείχνουν ότι από τη μια μεριά περίπου 10000 πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για τις διαδικασίες διατήρησης της ομοιόστασης σε πολλά διαφορετικά σημεία στο σώμα. Από την άλλη μεριά βρέθηκε ότι το «πρωτεϊνικό προφίλ» κάθε οργάνου είναι μοναδικό και απαραίτητο για τη λειτουργία του. Για την πραγματοποίηση αυτού του project οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν 2 βασικές τεχνολογίες υψηλής απόδοσης: την φασματομετρία μάζας και το in-memory computing.

Ένα βήμα πριν την πρωτεΐνη-Το RNA καθορίζει τον αριθμό των μορίων που παράγονται

     Από το γονίδιο στην πρωτεΐνη πάμε μέσω του mRNA, του ενδιάμεσου μορίου που προκύπτει από τη μεταγραφή του DNA. Τα μόρια του mRNA δρουν ως μήτρα για την παραγωγή της πρωτεΐνης. Οι ερευνητές έδειξαν λοιπόν ότι κάθε mRNA καθορίζει τον αριθμό των πρωτεϊνικών μορίων που θα παράγει το κύτταρο κάθε στιγμή. Αυτός καθορισμός είναι συγκεκριμένος για κάθε πρωτεΐνη. «Φαίνεται ότι κάθε μόριο mRNA ‘γνωρίζει’ την ποσότητα σε units της πρωτεΐνης την οποία κωδικοποιεί, άρα ξέρει αν πρέπει να φτιάξει 10, 100 ή 1000 μόρια», εξηγεί ο Καθηγητής Bernhard Kuster της έδρας Proteomics and Bioanalytics του TUM, και προσθέτει ότι: «εφ’ όσον γνωρίζουμε αυτό το λόγο για μεγάλο αριθμό πρωτεϊνών, μπορούμε να συμπεράνουμε την αφθονία της πρωτεΐνης από την αφθονία του mRNA και το αντίστροφο, σε κάθε ιστό».

Ξέρουμε όλα τα γονίδια;
Οι ερευνητές ανακάλυψαν με έκπληξη ότι εκατοντάδες πρωτεϊνικά τμήματα κωδικοποιούνται από DNA το οποίο βρίσκεται εκτός των γνωστών μέχρι σήμερα γονιδίων. Οι νέες αυτές πρωτεΐνες πιθανόν να περιέχουν νέες βιολογικές ιδιότητες και λειτουργίες οι οποίες ακόμα δεν είναι πλήρως γνωστές.

    Σε αντίθεση με το παραπάνω, βρίσκεται το γεγονός ότι οι επιστήμονες δεν κατάφεραν να ταυτοποιήσουν 2000 πρωτεΐνες, η ύπαρξη των οποίων «υπαγορεύεται» από τον γονιδιακό χάρτη. Κάποιες από αυτές τις πρωτεΐνες ενδεχομένως να υπάρχουν μόνο κατά την εμβρυική ανάπτυξη, ωστόσο φαίνεται ότι και κάποια γονίδια έχουν χάσει πλέον τη λειτουργικότητά τους. Το τελευταίο επηρεάζει κυρίως οσφρητικούς υποδοχείς, μια ένδειξη του ότι οι σύγχρονοι άνθρωποι δε βασίζονται πλέον στην άριστη όσφρηση για να επιβιώσουν.

    «Μπορεί να βλέπουμε και τις εξελικτικές δυνάμεις εν δράσει» τονίζει ο Kuster. «Ο ανθρώπινος οργανισμός απενεργοποιεί ‘περιττά’ γονίδια ενώ την ίδια στιγμή δοκιμάζει νέα», προσθέτει. Αν όλα αυτά ισχύουν μπορεί να μη σταθεί ποτέ δυνατό να προσδιοριστεί ο ακριβής αριθμός πρωτεϊνών στο ανθρώπινο σώμα.

Το πρωτεϊνικό προφίλ προβλέπει και την πιθανή ευαισθησία στα φάρμακα

  Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τα πρότυπα έκφρασης των πρωτεϊνών προβλέπουν και την αποτελεσματικότητα ενός φαρμάκου. Στην πιο πρόσφατη έρευνα οι επιστήμονες μελέτησαν 24 αντικαρκινικά φάρμακα, των οποίων η αποτελεσματικότητα έναντι 35 καρκινικών κυτταρικών σειρών συσχετίστηκε με το πρωτεϊνικό προφίλ των κυττάρων.
Σύμφωνα με τον Kuster: «Βρισκόμαστε ακόμα ένα βήμα πιο κοντά στην εξατομικευμένη θεραπεία των ασθενών. Αν γνωρίζαμε σε λεπτομέρεια το πρωτεϊνικό προφίλ ενός όγκου θα μπορούσαμε να δώσουμε πολύ πιο στοχευμένα φάρμακα. Οι νέες ανακαλύψεις επιτρέπουν στους επιστήμονες να διερευνήσουν συνδυασμούς φαρμάκων και να ‘συνθέσουν’ θεραπείες οι οποίες θα είναι πιο κοντά στο τι χρειάζεται ο κάθε ασθενής».

Print Friendly, PDF & Email
ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ

Αφήστε ένα σχόλιο

two × five =

Εγγραφείτε στο Newsletter μας!

Μείνετε ενήμεροι για νέα και άρθρα μας.

Χρησιμοποιούμε cookies για να σας προσφέρουμε καλύτερη εμπειρία στο διαδίκτυο. Συμφωνώντας, αποδέχεστε τη χρήση των cookies σύμφωνα με την Πολιτική Cookies.

Privacy Settings saved!
Ρυθμίσεις Απορρήτου

Όταν επισκέπτεστε μία ιστοσελίδα, μπορεί να λάβει κάποιες βασικές πληροφορίες από τον browser σας, κατά βάση υπό τη μορφή cookies. Εδώ μπορείτε να ρυθμίσετε τη συγκατάθεσή σας σε όλα αυτά.

Αυτά τα cookies είναι απαραίτητα για να λειτουργήσει ο ιστότοπος και δεν μπορεί να απενεργοποιηθεί στα συστήματά μας.

Χρησιμοποιούμε το WooCommerce ως σύστημα αγορών. Για επεξεργασία καλαθιού και παραγγελίας θα αποθηκευτούν 2 cookies. Αυτά τα cookies είναι απολύτως απαραίτητα και δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν.
  • woocommerce_cart_hash
  • woocommerce_items_in_cart

Για τη χρήση αυτού του ιστότοπου χρησιμοποιούμε τα παρακάτω cookies που απαιτούνται από τεχνική άποψη
  • wordpress_test_cookie
  • wordpress_logged_in_
  • wordpress_sec

Χρησιμοποιούμε το WooCommerce ως σύστημα αγορών. Για επεξεργασία καλαθιού και παραγγελίας θα αποθηκευτούν 2 cookies. Αυτά τα cookies είναι απολύτως απαραίτητα και δεν μπορούν να απενεργοποιηθούν.
  • woocommerce_cart_hash
  • woocommerce_items_in_cart

Decline all Services
Accept all Services