Proteómica - Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias
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Cursos y Tópicos Semestre 2017-1 1. Título del curso o tópico Proteómica 2. Tutor responsable Nombre del Tutor Martínez Aguilar Juan Francisco Entidad Red de Apoyo a la Investigación; Coordinación de la Investigación Científica, UNAM Teléfono (55) 54876080 Correo electrónico [email protected] 3. Integrantes Integrante Rol Martínez Aguilar Juan Francisco Tutor responsable Horas 45 4. Observaciones del Coordinador del curso o tópico N/A 5. Características para impartir el curso o tópico Lugar en donde se realizará el tópico Unidad de Posgrado Horario en que se realizará el tópico Martes 9-12 hrs Número de sesiones 15 Máximo de alumnos que puede aceptar 12 6. Métodos de evaluación Método Porcentaje Cantidad Exámenes 40 % 2 Trabajos/tareas 30 % 2 Presentación de artículos 30 % 1 7. Introducción / justificación del curso o tópico Las proteínas representan el aspecto funcional de la información genética y son por tanto una pieza esencial en la maquinaria celular. Están sujetas a cambios en abundancia, localización y modificaciones postraduccionales que dan al proteoma un carácter versátil y complejo que es necesario conocer para entender los procesos moleculares subyacentes de cualquier fenotipo celular. La proteómica se encarga del análisis a gran escala de los proteomas. Su mayor avance ha ocurrido en los últimos años con el desarrollo de la Espectrometría de Masas y de métodos cuantitativos que permiten estudiar tales entidades complejas formadas por miles de proteínas con características bioquímicas y abundancia relativa altamente heterogénea. Una estimación conservadora del número de proteínas del proteoma humano indica al menos un millón, por lo que el análisis de proteomas completos es posible actualmente solo para organismos más simples. Sin embargo, la complejidad del proteoma se puede reducir mediante métodos bioanalíticos y hoy es común poder analizar con profundidad células completas y conseguir información valiosa de muestras clínicas. Una de las áreas más importantes de la proteómica es el estudio celular comparativo para elucidar las implicaciones moleculares derivadas de estímulos externos, o bien, asociadas a condiciones patofisiológicas. La proteómica actual posee un campo fértil en estudios relacionados con la salud así como en la investigación básica sobre respuestas celulares e interacciones proteicas. La proteómica es útil para la identificación de, por ejemplo, sustratos, interactores, biomarcadores, dianas terapéuticas y mecanismos de resistencia a fármacos. El presente curso proporciona a los alumnos los conocimientos de proteómica avanzada necesarios para la interrogación exhaustiva del proteoma, análisis de datos y su aplicación e interpretación biológica. Se pone énfasis en la Espectrometría de Masas, que es hoy en día una herramienta indispensable en el área de biología celular y molecular. La educación en proteómica es crítica para la formación de investigadores en las áreas mencionadas y es también esencial para el desarrollo de una visión integrada en la era de las disciplinas “ómicas”. 8. Objetivos 1. Introducir a los estudiantes a los fundamentos teóricos, métodos avanzados y aplicaciones actuales de proteómica para el estudio de sistemas biológicos complejos 2. Proporcionar a los alumnos los conocimientos necesarios para estudiar el proteoma de manera global o específica así como las herramientas bioinformáticas necesarias para el análisis de datos 3. Estudiar las estrategias asociadas al área de proteómica del cáncer (identificación de biomarcadores, dianas terapéuticas, rutas moleculares), proteómica de muestras clínicas y protéomica de modificaciones postraduccionales incluyendo fosfoproteómica (análisis de proteínas cinasas y mecanismos de transducción de señal) 9. Temario del curso o tópico 1. Introducción a la proteómica El proteoma, su importancia y análisis Evolución de la proteómica Proteómica y Biología de Sistemas 2. Proteómica de expresión, estructural, funcional y clínica 3. Espectrometría de Masas (EM) en investigación proteómica Fundamentos téoricos, instrumentación Amplio campo para EM: otras disciplinas “ómicas” 4. Flujo de trabajo básico asociado a proteómica Extracción, generación, separación y análisis de péptidos 5. Identificación de proteínas mediante Espectrometría de Masas Interpretación de espectros Búsqueda en bases de datos 6. Proteómica y EM cuantitativa Métodos basados en MS1 Métodos basados en MS2 7. Análisis global del proteoma 8. Análisis protéomico enfocado Monitoreo Selectivo de Reacción MRM-HR, PRM 9. Estrategias de análisis proteómico para estudios in vitro y ex vivo Marcaje y multiplexado Análisis independiente de datos 10. Bioinformática y proteómica: análisis de datos Estadística de datos proteómicos Software asociado a proteómica 11. Proteómica clínica Tumores sólidos Proteómica del plasma Proteómica de saliva y orina 12. Proteómica del cáncer Identificación de biomarcadores Análisis de rutas moleculares Identificación de dianas terapéuticas 13. Modificaciones postrasduccionales Fosfoproteómica Identificación de sustratos de cinasas. Análisis de mecanismos de transducción de señal Proteómica de otras modificaciones postraduccionales 14. Aplicaciones actuales de la proteómica en el campo de la bioinvestigación 10. Bibliografía - Walther, T.C. and M. Mann, Mass spectrometry-based proteomics in cell biology. J Cell Biol, 2010. 190(4): p. 491-500 - Ahmad, Y. and A.I. Lamond, A perspective on proteomics in cell biology. Trends in Cell Biology, 2014. 24(4): p. 257264 - Cravatt, B.F., G.M. Simon, and J.R. Yates, 3rd, The biological impact of mass-spectrometry-based proteomics. Nature, 2007. 450(7172): p. 991-1000 - Bantscheff, M., et al., Quantitative mass spectrometry in proteomics: critical review update from 2007 to the present. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2012. 404(4): p. 939-965 - Nesvizhskii, A.I., Protein identification by tandem mass spectrometry and sequence database searching. Methods Mol Biol, 2007. 367: p. 87-119 - Vaudel, M., A. Sickmann, and L. Martens, Peptide and protein quantification: a map of the minefield. Proteomics, 2010. 10(4): p. 650-70 - Ly, L. and V.C. Wasinger, Protein and peptide fractionation, enrichment and depletion: tools for the complex proteome. Proteomics, 2011. 11(4): p. 513-34 - Gstaiger, M. and R. Aebersold, Applying mass spectrometry-based proteomics to genetics, genomics and network biology. Nat Rev Genet, 2009. 10(9): p. 617-27 - Lange, V., et al., Selected reaction monitoring for quantitative proteomics: a tutorial. Mol Syst Biol, 2008. 4(222): p.14 - Hanash, S. and A. Taguchi, The grand challenge to decipher the cancer proteome. Nat Rev Cancer, 2010. 10(9): p. 652-60 - Grimsrud, P.A., et al., Phosphoproteomics for the masses. ACS Chem Biol, 2010. 5(1): p. 105-19 - Kolch, W. and A. Pitt, Functional proteomics to dissect tyrosine kinase signalling pathways in cancer. Nat Rev Cancer, 2010. 10(9): p. 618-29 - Kumar, C. and M. Mann, Bioinformatics analysis of mass spectrometry-based proteomics data sets. FEBS Lett, 2009. 583(11): p. 1703-12 Circuito de Posgrado, Ciudad Universitaria Delegación Coyoacán, C.P. 04510, México D.F. Tel: (55) 5623•7006 [email protected]
