Las principales ventajas del enfoque de arriba hacia abajo incluyen la capacidad de detectar productos de degradación, isoformas de proteínas , variantes de secuencia, combinaciones de modificaciones postraduccionales, así como procesos simplificados para la normalización y cuantificación de datos .
La proteómica de arriba hacia abajo, cuando se acompaña de la electroforesis en gel de poliacrilamida, puede ayudar a complementar el enfoque proteómico de abajo hacia arriba. Los métodos proteómicos de arriba hacia abajo pueden ayudar a exponer grandes desviaciones de las predicciones y se han aplicado con mucho éxito combinando el fraccionamiento por elución en gel, la precipitación de proteínas y la HPLC de fase inversa con la ionización por electrospray y la espectrometría de masas/espectrometría de masas. [9]
La caracterización de proteínas pequeñas representa un desafío significativo para la proteómica ascendente debido a la incapacidad de generar suficientes péptidos tripsídicos para el análisis. La proteómica descendente permite la detección de proteínas de baja masa, aumentando así el repertorio de proteínas conocidas. [10] Mientras que la proteómica ascendente integra productos escindidos de todas las proteoformas producidas por un gen en un único mapa peptídico del producto génico de longitud completa para tabular y cuantificar las proteínas expresadas, una de las principales fortalezas de la proteómica descendente es que permite a los investigadores rastrear cuantitativamente una o más proteoformas de múltiples muestras y escindir estas proteoformas para el análisis químico. [9]
Desventajas
En el pasado reciente, el enfoque descendente se relegó al análisis de proteínas individuales o mezclas simples, mientras que las mezclas complejas y las proteínas se analizaron mediante métodos más establecidos, como la proteómica ascendente. Además, la identificación de proteínas y la caracterización de proteoformas en el enfoque TDP (proteómica descendente) pueden verse afectadas por un desafío de rango dinámico donde las mismas especies altamente abundantes se fragmentan repetidamente. [4]
Aunque la proteómica de arriba hacia abajo se puede utilizar con un rendimiento relativamente alto para mapear con éxito la cobertura del proteoma a un gran nivel, la tasa de identificación de nuevas proteínas después de las rondas iniciales se reduce bastante drásticamente. [4]
La interrogación proteómica de arriba hacia abajo puede superar los problemas de identificación de proteínas individuales, pero no se ha logrado a gran escala debido a la falta de métodos de fraccionamiento de proteínas intactas que estén integrados con la espectrometría de masas en tándem. [7]
Investigación y usos
Estudio uno: cuantificación e identificación de miles de proteoformas humanas por debajo de los 30 kDa
Los investigadores realizaron un estudio de proteoformas humanas por debajo de 30 kDa y utilizaron fibroblastos humanos IMR90 primarios que contenían una construcción de función Ras que se cultivaron en un medio.
Elegí utilizar la proteómica de arriba hacia abajo para caracterizar estas proteoformas porque actualmente es el mejor método para proteínas intactas; como comenté, la proteómica de abajo hacia arriba digiere la proteína y no hace un buen trabajo al proporcionar una imagen clara de proteoformas intactas distintas.
La proteómica de arriba hacia abajo es capaz de identificar y cuantificar proteoformas únicas mediante el análisis de proteínas intactas. La cuantificación de arriba hacia abajo arrojó cambios en la abundancia de 1038 proteoformas citoplasmáticas. [4]
Estudio dos: combinación de espectrometría de masas MALDI-TOF de alto rendimiento y electroforesis en gel con enfoque isoeléctrico para la proteómica virtual 2D basada en gel
Los investigadores utilizaron la proteómica de arriba hacia abajo porque podían identificar las proteoformas exactas de las proteínas intactas, en lugar del enfoque de abajo hacia arriba que proporciona iones fragmentados de péptidos.
En este estudio se utilizó un gel 2D virtual junto con espectrometría de masas para separar mezclas de proteínas. MALDI es un software informático que genera las masas intactas de las proteínas en cada punto isoeléctrico. Comenzó con una imagen de una selección de gel IPG-IEF (enfoque isoeléctrico) que luego se analizó mediante MALDI. [9]
La proteómica de arriba hacia abajo MALDI-TOF/TOF-MS es más tolerante a las impurezas, no requiere extracción, purificación ni separación de biomarcadores y se puede aplicar directamente a microorganismos intactos. [11]
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Bibliografía
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