PROTEÔMA E REDES PROTEÔMICAS Prof. Dr. Jorge Luis López Lozano Centro de Ofidismo “Prof. Paulo F. Buhrnheim” - FMTAM Universidade do Amazonas -UEA Rede.

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1 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

2 NÓS JÁ CONHECEMOS O GENOMA HUMANO E AGORA?

3 O TRABALHO SÓ ESTÁ COMEÇANDO…

4 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.

5 GENOMA TRANSCRIPTOMA PROTEOMA

6 GENES SÃO IMPORTANTES, MAS SÃO AS PROTEÍNAS QUE REALIZAM O TRABALHO CELULAR

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8 NÓS DESCOBRIMOS O SEGREDO DA VIDA!

9 From Genome to Proteome Juang RH (2004) BCbasics

10 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.

11 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.

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13 Proteome Reflects Gene Expression Repertoire Juang RH (2005) BCbasics Proteolytic digestion Proteolytic fragments Pure protein2D electrophoresis Sample MALDI-TOF Capillary Electrophoresis HPLC N- Amino acid sequencing Mass spectrum Database searching LC/MS/MS

14 LC ESI-Mass/Mass Protein Sequencing by Mass Protease digestion P1P2P3P4 Unknown protein P4 G K G S W V R -GKGSWVR ● Direct sequencing P1P2P3 ESI-Mass/Mass P4 P LC P4 P ● Phosphorylation site Protease digestion Phosphorylated protein Juang RH (2004) BCbasics

15 BOTHROPS ATROX “JARARACA”

16 Acidente Botrópico Quadro sistêmico gengivorragia hematúria hematoma

17 Acidente Botrópico Complicações locais Limitação de movimentos Amputação Síndrome compartimental

18 62 50 23 comprimento total da serpente (cm) juvenil adulto 50 23 COMPRIMENTO TOTAL DA SERPENTE UnB FUNED IMP FMTAM

19 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.

20 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.

21 PROTEÔMICA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO: EFEITOS SOBRE A GESTÃO EM SAÚDE. Associação entre genes, proteínas e doenças -Polimorfismo molecular da população humana. - “Medicina personalizada”.

22 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 pós- genômicas e uma mudança substancial nos objetivos e métodos no ensino das Ciências Biológicas (Biologia, Medicina, Fármaçia, etc.)

23 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.

24 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

25 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.

26 ANÁLISE PROTEÔMICA DE CHROMOBACTERIUM VIOLACEUM – PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS COM POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO

27 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

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30 Integração da Pós-Genômica na Sociedade Intellectual property protection Capital markets Transparency International standards Legal and regulatory infrastructure ensures benefit to individuals and society PUBLIC POLICY Adapted from David W. Beier, Life Sciences Innovation Value Chain, 2003. Post- Genomics Research Health- care System Development of Products and Services Translation PRIVATE SECTOR Development of new technologies Basic research at public and private academic institutions Education and training Clinical trial Manufacturing and marketing or distribution of products and services Insurers Pharmacies Hospitals Medical professionals Human populations and societies

31 MUITO OBRIGADO!