Os dois primeiros mapas completos do Projeto Proteoma Humano revelam 193 novas proteínas e alargam nossa percepção dos genes.

por Gladis Franck da Cunha

Esta imagem ilustra a página ‘Human Proteome Project – HPP'

Em dois artigos distintos publicados esta semana na Revista Nature (26-31 maio2014) , duas equipes independentes elaboraram os primeiros mapas do proteoma humano - que cataloga todas as proteínas de uma pessoa. Em ambas as pesquisas foi decoberto que algumas proteínas vêm de sequências de DNA que eram consideradas "não-codificantes ".

O proteoma é um complemento importante para os projetos genoma, que mapeou a sequência do DNA de todos os cromossomos humanos e transcriptoma que está mapeando todos os RNAs transcritos.

Juntos estes três projetos (genoma + transcriptoma + proteoma) criam um recurso mais completo para pesquisa de saúde e doenças humanas.

fonte: IFLSCIENCE

Os genes determinam muitas das nossas características, mas eles são capazes de fazer isso ao fornecer as instruções para síntese das proteínas. Assim, estes projetos de mapeamento estão intimamente interligados e foram originados a partir do Projeto Genoma Humano. 

No projeto proteoma se buscou conhecer as proteínas relacionado-as aos seus respectivos genes, bem como se traçou os perfis de proteínas expressas em todos os tipos de células humanas.

Em relação aos mapas publicados nesta semana, ambos os projetos utilizaram o recurso de espectrometria de massa.

Fonte: Capítulo 5 – Aplicações da Espectrofotometria de Massas.

Uma das equipes liderada por Akhilesh Pandey da Universidade Johns Hopkins, identificou e registrou proteínas codificadas por 17.294 genes, o que representa cerca de 84% de todos os genes do genoma humano que eram previstos como codificadores de proteínas (atualmente, esse número é estimado em 19.629). Eles também descobriram 193 novas proteínas que eram geradas a partir de regiões do genoma nas quais não era prevista a codificação de proteínas.

Akhilesh Pandey 

Para tanto, esta equipe extraiu proteínas a partir de amostras de 30 diferentes tecidos, em seguida, foram utilizadas enzimas para cortar tais proteínas em pedaços pequenos chamados peptídeos. Estes peptídeos foram analisados através de uma série de instrumentos para identificar e medir sua abundância relativa.

Dentro do genoma há trechos de DNA, cujas sequências não seguem um padrão genético convencional de codificação de proteínas – por isso elas têm sido rotuladas como não-codificantes. O fato de terem sido descoberta 193 das proteínas originadas de sequências de DNA não-codificante indica que nós não entendemos completamente como as células leem o DNA, porque claramente essas sequências são codificantes.

Bernhard Kuster

A outra equipe, liderada por Bernhard Kuster da Technische Universität München (TUM), na Alemanha, reuniu evidências de proteína para mais de 18.000 genes, ou seja, 92% por cento de todo o proteoma. Para tanto, eles fizeram a compilação de informações de espectrometria de massa acessadas em bancos de dados, além de outras análises disponíveis.

Estes bancos de dados incluem o registro de 10.000-12.000 proteínas expressas em vários tecidos diferentes, e, para preencher as lacunas, a equipe alemã incluiu seus próprios dados de epectrofotometria de massa por meio da análise de 60 tecidos humanos, 13 tipos de fluidos corporais e 147 linhagens de celulares de câncer.

Assim como a equipe de Hopkins, eles também encontraram evidências de tradução a partir de regiões do DNA que não pensava serem traduzidas em proteínas. Isso incluiu mais de 400 lincRNAs, os quais são transcritos a partir de DNA “intergênico”.

A equipe de Bernhard Kuster também identificou marcadores de proteína que podem prever a resistência ou a sensibilidade de um indivíduo às drogas utilizadas para combater doenças como o câncer.

fonte: IFLSCIENCE

Pandey, exemplifica que podemos imaginar o corpo humano como sendo uma enorme biblioteca, onde cada proteína é um livro, todavia, o problema é que não temos um catálogo abrangente que nos informe os títulos dos livros disponíveis e onde encontrá-los.

A partir destas duas publicações, parece que temos os dois primeiros rascunhos do que virá a ser um catálogo completo, pois cada um destes grupos de pesquisa já disponibilizou um banco de dados de acesso público e interativo, onde disponibilizaram suas descobertas: Human Proteome Map e ProteomicsDB.

O interessante destas publicações é o fato de apesar de terem conhecimento sobre o trabalho um do outro em conferências, tanto Pandey e Kuster disseram à BBC que "não tinham ideia" de que estavam submetendo seus artigos para a mesma revista, onde foram publicados simultaneamente.

Fonte:

FANG, Janet.  First Complete Mapping Of Human ProteomeDiscovers 193 New Proteins, IFLSCIENCE, 29 de maio de 2014.

Artigos originais:

Mathias Wilhelm, Judith Schlegl, Hannes Hahne, Amin Moghaddas Gholami, Marcus Lieberenz,     Mikhail M. Savitski, Emanuel Ziegler, Lars Butzmann, Siegfried Gessulat, Harald Marx, Toby Mathieson, Simone Lemeer, Karsten Schnatbaum, Ulf Reimer, Holger Wenschuh, Martin Mollenhauer, Julia Slotta-Huspenina, Joos-Hendrik Boese, Marcus Bantscheff, Anja Gerstmair, Franz Faerber e Bernhard Kuster. Mass-spectrometry-baseddraft of the human proteome. Nature 509, 582–587 (29 May 2014) doi:10.1038/nature13319. Received 24 November 2013; Accepted 11 April 2014; Published online 28 May 2014. 

Min-Sik Kim, Sneha M. Pinto, Derese Getnet, Raja Sekhar Nirujogi, Srikanth S. Manda, Raghothama Chaerkady, Anil K. Madugundu, Dhanashree S. Kelkar, Ruth Isserlin, Shobhit Jain, Joji K. Thomas, Babylakshmi Muthusamy, Pamela Leal-Rojas, Praveen Kumar, Nandini A. Sahasrabuddhe, Lavanya Balakrishnan, Jayshree Advani, Bijesh George, Santosh Renuse, Lakshmi Dhevi N. Selvan, Arun H. Patil, Vishalakshi Nanjappa, Aneesha Radhakrishnan, Samarjeet Prasad, Tejaswini Subbannayya, Akhilesh Pandey et al. Adraft map of the human proteome. Nature 509, 575–581 (29 May 2014) doi:10.1038/nature13302. Received 09 August 2013 Accepted 31 March 2014 Published online 28 May 2014.