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PROTEÔMA E REDES PROTEÔMICAS Prof. Dr. Jorge Luis López Lozano Centro de Ofidismo “Prof. Paulo F. Buhrnheim” - FMTAM Universidade do Amazonas -UEA Rede Proteômica do Amazonas NÓS JÁ CONHECEMOS O GENOMA HUMANO E AGORA? O TRABALHO SÓ ESTÁ COMEÇANDO… CONHECENDO O GENÔMA DE UM ORGANISMO, NÃO SABEMOS COMO TODOS OS “GENES” SÃO USADOS E, SE TODOS “OS GENES” PODEM EXPRESSAR SUA INFORMAÇÃO GÊNICA. TODAS AS CÉLULAS DE UM ORGANISMO MULTICELULAR TÊM OS MESMOS GENES, MAS TODOS OS TIPOS DE CÉLULAS SÃO RADICALMENTE DIFERENTES! TODAS AS DIFERENÇAS SÃO REALIZADAS POR MUDANÇAS NA EXPRESSÃO DOS GENES. PROTEOMA GENOMA TRANSCRIPTOMA GENES SÃO IMPORTANTES, MAS SÃO AS PROTEÍNAS QUE REALIZAM O TRABALHO CELULAR NÓS DESCOBRIMOS O SEGREDO DA VIDA! Juang RH (2004) BCbasics From Genome to Proteome PROTEÔMA Conjunto de todas as proteínas de uma célula, organela celular ou fluído biológico, que interagem entre si formando redes moleculares com funções específicas e, apresentando mudanças qualitativas / quantitativas no tempo e no espaço. Portanto, sugere-se que o proteôma possa ser capaz de fornecer a mais precisa e detalhada descrição do estado molecular de um sistema biológico. PROTEÔMICA Conjunto de métodos analíticos para a análise simultânea,em grande escala, de misturas complexas protéicas (proteôma), com objetivo de detectar em definidas condições biológicas, as mudanças globais qualitativas na estrutura DAS PROTEÍNAS e as mudanças globais quantitativas nos níveis de expressão dos produtos gênicos: AS PROTEÌNAS. Proteome Reflects Gene Expression Repertoire Proteolytic digestion Sample 2D electrophoresis Pure protein Proteolytic fragments MALDI-TOF Mass spectrum Capillary Electrophoresis HPLC GCG Database searching LC/MS/MS Amino acid sequencing NJuang RH (2005) BCbasics Protein Sequencing by Mass Unknown protein Protease P1 Phosphorylated protein digestion P2 P3 Protease P4 P1 LC digestion P2 P3 P4 P LC P4 P4 ESI-Mass/Mass P ESI-Mass/Mass G K G S W V R ● Phosphorylation site -GKGSWVR ● Direct sequencing Juang RH (2004) BCbasics BOTHROPS ATROX “JARARACA” Acidente Botrópico Quadro sistêmico hematoma gengivorragia hematúria Acidente Botrópico Complicações locais Limitação de movimentos Síndrome compartimental Amputação comprimento total da serpente (cm) COMPRIMENTO TOTAL DA SERPENTE 62 50 50 23 23 UnB FUNED IMP juvenil adulto FMTAM PROTEÔMICA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO: EFEITOS SOBRE A GESTÃO EM SAÚDE. Associação entre genes, proteínas e doenças - Marcadores moleculares para diagnóstico e prognóstico de doenças específicas. - Detecção de doenças antes que a sintomatologia clínica seja evidente. PROTEÔMICA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO: EFEITOS SOBRE A GESTÃO EM SAÚDE. Associação entre genes, proteínas e doenças - Marcadores moleculares para desenvolvimento de novas drogas com alta especificidade. - Menos efeitos colaterais, maior aceitação e concordância dos pacientes, maior sucesso do médico no tratamento. PROTEÔMICA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO: EFEITOS SOBRE A GESTÃO EM SAÚDE. Associação entre genes, proteínas e doenças -Polimorfismo molecular da população humana. - “Medicina personalizada”. PROTEÔMICA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO: EFEITOS SOBRE A GESTÃO EM SAÚDE. Associação entre genes, proteínas e doenças - Aplicação clínica de métodos proteômicos precisa da análise integrada da informação molecular, celular e clínica com a participação de profissionais de diferentes áreas: biólogos, clínicos, patólogos, epidemiólogos, bioestadisticos, etc. - Demanda de profissionais com conhecimentos associados a metodologias pósgenômicas e uma mudança substancial nos objetivos e métodos no ensino das Ciências Biológicas (Biologia, Medicina, Fármaçia, etc.) PROTEÔMICA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO: EFEITOS SOBRE A GESTÃO EM SAÚDE. - Melhora na qualidade de vida - Aumento da longevidade - Menor tempo de ausência no trabalho - Melhor gerenciamento dos recursos financeiros. REDE PROTEOMICA DO AMAZONAS LABORATÓRIOS ASSOCIADOS: Fundação de Medicina Tropical do Amazonas - FMTAM Coordenador: Prof. Dr. Jorge Luis López Lozano Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA Coordenador: Prof. Dr. José Francisco Gonçalvez Universidade Federal do Amazonas – UFAM Coordenador: Prof. Dr. Spartaco Astolfi Filho LABORATÓRIOS USUÁRIOS Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA-AM Coordenadora: Profa. Dra. Paula Cristina da Silva Angelo Fundação Oswaldo Cruz – FIOCRUZ-AM Coordenador: Prof. Dr. Sérgio Luiz Bessa Luz Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA Coordenadora: Profa. Dra. Antônia Maria Ramos Franco. ANÁLISE PROTEÔMICA DE CHROMOBACTERIUM VIOLACEUM – PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS COM POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO Análise proteômica de Chromobacterium violaceum: conhecer as interações moleculares a nível do proteôma, que permitam as adaptações ao estresse fisiológico, (temperatura, pH e nutrição) associado à obtenção de peptídeos e proteínas com potencialidades biotecnológicas como antimicrobianos: anti-malária anti-leishmania anti-dengue anti-fitopatógenos Integração da Pós-Genômica na Sociedade •Intellectual property protection •Transparency •International standards •Capital markets •Legal and regulatory PUBLIC infrastructure ensures benefit to individuals and POLICY society Translation Human populations and societies PostGenomics Research Development of Products and Services •Development of new technologies •Basic research at public and private academic institutions •Education and training Healthcare System •Clinical trial •Insurers •Manufacturing and marketing or distribution of products and services •Pharmacies •Hospitals •Medical professionals PRIVATE SECTOR Adapted from David W. Beier, Life Sciences Innovation Value Chain, 2003. MUITO OBRIGADO!