Wichtige Ressource für die Forschung und Diagnostik zu beschleunigen Entwicklung

Das Streben nach der Protein- Äquivalent des Human Genome Project , hat ein internationales Forscherteam einen ersten Katalog des menschlichen " Proteom " oder alle Proteine ​​im menschlichen Körper erzeugt. Insgesamt mit 30 verschiedenen menschlichen Geweben , die Team identifizierten Proteine ​​von 17.294 Gene, die etwa 84 Prozent aller der Gene im menschlichen Genom kodiert wird vorausgesagt , um Proteine ​​zu codieren.

In einer Zusammenfassung der Bemühungen , in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, berichtet das Team auch die Identifizierung von 193 neue Proteine ​​, die aus Regionen des Genoms nicht für Proteine ​​vorhergesagt wurde , was darauf hindeutet, dass das menschliche Genom ist komplexer als bisher angenommen. Die Katalogisierung Projekt , von den Forschern an der Johns Hopkins University und dem Institut für Bioinformatik in Bangalore, Indien führte , sollten eine wichtige Ressource für die biologische Forschung und die medizinische Diagnostik zu beweisen, nach Führer des Teams.

"Man kann sich den menschlichen Körper als eine riesige Bibliothek, in der jedes Protein ist ein Buch denken", sagt Akhilesh Pandey , MD, Ph.D., Professor an der McKusick - Nathans Institut für Genetische Medizin und der biologischen Chemie, Pathologie und Onkologie an der Johns Hopkins University und der Gründer und Direktor des Instituts für Bioinformatik . "Die Schwierigkeit ist, dass wir nicht über einen umfassenden Katalog , der uns die Titel der verfügbaren Bücher und wo sie zu finden . Wir denken, wir haben jetzt einen guten ersten Entwurf dieses umfassenden Katalog . "


Eine künstlerische Interpretation des menschlichen Proteoms .
Bildnachweis: Corinne Sandone , MA, CMI und Jennifer Fairman , MA, CMI , Institut für Kunst um Medizin, Johns Hopkins University Applied

Während Gene bestimmen viele der Eigenschaften eines Organismus , tun sie dies , indem sie Anweisungen zur Herstellung von Proteinen , die Bausteine ​​und Arbeitstiere Zellen und somit von Geweben und Organen . Aus diesem Grund betrachten viele Forscher einen Katalog von menschlichen Proteinen - und ihre Position innerhalb des Körpers - noch lehrreich und nützlich, als der Katalog von Genen im menschlichen Genom zu sein .

Untersuchung von Proteinen ist weit mehr als die technisch anspruchsvolle Untersuchung von Genen , Pandey Noten, weil die Strukturen und Funktionen von Proteinen sind komplex und vielfältig . Und eine bloße Liste der vorhandenen Proteine ​​wäre nicht sehr hilfreich, ohne begleitende Informationen darüber, wo im Körper jene Proteine ​​zu finden sind. Deshalb haben die meisten Protein Studien bis heute auf individuellen Geweben oft im Zusammenhang mit spezifischen Krankheiten konzentriert , fügt er .

Um einen umfassenden Überblick des Proteoms zu erreichen , begann das Forscherteam um die Entnahme von Proben von 30 Geweben , Extrahieren der Proteine ​​und mit Hilfe von Enzymen wie chemische Scheren , um sie in kleinere Stücke , die so genannte Peptide geschnitten. Sie liefen dann die Peptide durch eine Reihe von Instrumenten entwickelt, um ihre Identität ableiten und messen ihre relative Häufigkeit .

" Durch die Generierung einer umfassenden Humanprotein -Datensatz , wir es einfacher für andere Forscher die Proteine ​​in ihren Experimenten zu identifizieren gemacht haben ", sagt Pandey . "Wir glauben, dass unsere Daten der Goldstandard im Bereich geworden, vor allem , weil sie alle nach einheitlichen Methoden und Analysen erstellt , und state-of- the-Art- Maschinen. "

Unter den Proteinen, deren Datenmuster haben erstmals charakterisiert worden sind viele , die niemals vorhergesagt wurde, existieren. ( Innerhalb des Genoms , zusätzlich zu den DNA-Sequenzen , die Proteine ​​kodieren , sind DNA-Abschnitte , deren Sequenzen folgen keinem herkömmlichen Protein-kodierenden Gen -Muster und haben deshalb markiert wurden " nicht-codierenden . " ) Die meisten unerwarteten Befund des Teams war , dass 193 der Proteine ​​identifizierten sie konnte zurück zu diesen angeblich nicht-codierenden Regionen der DNA zurückzuführen.

"Das war der spannendste Teil der Arbeit , der Suche nach weiteren Komplexität im Genom ", sagt Pandey . " Die Tatsache, dass 193 der Proteine ​​kam von DNA -Sequenzen vorhergesagt nichtkodierende bedeutet, dass noch nicht ganz verstanden, wie die Zellen gelesen DNA , weil klar diese Sequenzen kodieren für Proteine ​​. "

Pandey glaubt, dass die menschlichen Proteoms ist so umfangreich und komplex, dass Forscher Katalog wird es nie vollständig abgeschlossen ist, aber diese Arbeit bietet eine solide Grundlage , die anderen zuverlässig bauen auf .