Proteómica, nueva herramienta científica
Carolina Camacho Vázquez, José Miguel Elizalde Contreras y Eliel Ruiz May
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 30 de agosto 2021
La proteómica es una tecnología en desarrollo que investiga la estructura y función de la interacción del conjunto de proteínas presentes en un ser vivo. Hoy por hoy el potencial que tiene el estudio de las proteínas es una pasión científica que recluta cada vez más investigadores a lo largo del mundo, ya que tiene la capacidad de ampliar el conocimiento de los organismos. Los estudios proteómicos ayudan a entender los mecanismos de enfermedad, el comportamiento de defensa o simplemente el proceso de desarrollo de un organismo. Con este tipo de estudios se contribuye en las propuestas de nuevas estrategias para la resolución de problemas biológicos. El Instituto de Ecología cuenta en sus instalaciones con un laboratorio de proteómica y sus aportaciones suman al conocimiento integral de los mecanismos en que participan las proteínas.
Palabras Clave: Proteómica, Espectrometría de masas, Análisis bioinformático
¿Qué hace que un ser vivo viva?
Se dice que los seres vivos nacen, crecen, se reproducen y mueren; reaccionan frente a los estímulos del medio, como el frío, el calor y el ruido. Están formados por conjuntos de átomos y moléculas, se organizan en células, en estructuras muy complejas. Las células contienen el equipo biológico necesario para mantener la vida de forma eficiente. Los sistemas de comunicación molecular que existen en las células identifican estímulos del medioambiente a los que se encuentre expuesto.
Si secamos una manzana y la pesamos, las proteínas constituyen más de la mitad de su peso. Las proteínas determinan la forma y estructura, están presentes en todos los tejidos y fluidos biológicos. Todo lo que hace un ser vivo funcione se debe a la intervención de las proteínas, es por ello que, el estudio de la variación en las cantidades de las distintas proteínas resulta indispensable para entender los procesos biológicos ya sea en distintas etapas del desarrollo como entre un estado de salud y enfermedad.
¿Quién estudia a las proteínas?
La proteómica es la disciplina científica encargada del estudio de las proteínas. El trabajo de los científicos que se dedican a la proteómica consta principalmente de cuatro etapas. La primera está relacionada con la extracción y aislamiento de las proteínas del resto de los componentes celulares. La segunda etapa implica la aplicación de la técnica de “espectrometría de masas”, la cual nos ayuda a identificar a las proteínas que aislamos, la tercera implica la aplicación de software bioinformático para la identificación de proteínas en bases de datos y finalmente los investigadores con toda la información generada hacen uso de su experiencia para entender y describir que es lo que está sucediendo en los organismos.
Fig 4. Equipo de Espectrometría de masas utilizado para la identificación de proteínas. Crédito: José Miguel Elizalde
Un estudio proteómico típico identifica y compara las proteínas de dos o más tejidos u organismos expuestos a condiciones distintas, la idea es identificar cuáles son iguales y no generan un cambio, así como las que están mayor o menormente representadas, con esta información se revisa en que actividades biológicas se encuentran implicadas.
Inecol a la vanguardia en el área proteómica
México es un país con pocos científicos especializados en el estudio de la proteínas. Por lo que es importante dar a conocer que, desde hace 6 años, el Instituto de Ecología cuenta con un laboratorio especializado en el área de proteómica, este laboratorio se especializa en la proteómica vegetal, realiza investigaciones en frutas tropicales como: mango, guayaba, papaya o aguacate, y principalmente sus estudios están relacionados con los cambios moleculares durante la vida de anaquel, su relación con plagas y enfermedades, así como el desarrollo embrionario de aguacates.
Proteómica multidisciplinaria
El laboratorio de proteómica colabora con otros centros de investigación y universidades del país, entre las cuales podemos mencionar: Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez; CIIDIR-IPN Unidad Sinaloa y la SEDENA.
En el ámbito internacional tiene colaboraciones con el Departamento de Antropología y Escuela de Medio Ambiente, en la Universidad McGill en Quebec, Canadá; además de la Universidad de Ohio, por mencionar algunas instituciones. Todo esto con la finalidad de contribuir en la tarea de identificar las proteínas de todos los seres vivos, ya que, en palabras coloquiales, hay casi tantas proteínas en la Tierra como estrellas en el cielo.
Pies de figuras
Figura 1. Instalaciones del Cluster Científico y tecnológico BioMimic. Crédito: José Miguel Elizalde
Figura 2. Estudiante utilizando Software Bioinformático de última generación para la identificación de proteínas. Crédito: José Miguel Elizalde
Figura 3. Herramientas utilizadas en la separación de proteínas. Crédito: José Miguel Elizalde
Figura 4. Equipo de Espectrometría de masas utilizado para la identificación de proteínas. Crédito: José Miguel Elizalde
Figura 5. Toma de muestras de tejidos de aguacates para estudios proteómicos. Crédito: José Miguel Elizalde
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