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Proteomica, metabolomica e trascrittomica non sono parole magiche che potrebbe pronunciare Harry Potter, ma sottodiscipline della biologia dei sistemi. E la lista in realtà non finisce qui: glicomica, interattomica, biomica, cellomica...

Cosa indicano questi termini?

Dato che la biologia dei sistemi permette di studiare il comportamento di interi comparti funzionali di una cellula (cioè tutte le molecole che concorrono ad una determinata funzione), il suffisso -omica si utilizza insieme al nome della "categoria di riferimento" per indicare le varie branche.

Per esempio, la metabolomica studia il metaboloma, cioè identifica e misura tutte le piccole molecole che in una cellula o in un tessuto sono metaboliti (cioè derivate dalla demolizione di altre molecole).

La glicomica studia il glicoma, ovvero l'insieme di tutti i carboidrati all'interno della cellula. Il trascrittomica, invece, studia l'attività dei geni mediante la misura del trascrittoma, l'insieme dei trascritti (gli mRNA) solitamente misurati con analisi di microarray.

Una delle branche pià ampiamente rappresentate è la proteomica, relativa all'identificazione e quantificazione di tutte le proteine (proteoma) presente in un tessuto o in una cellula. La descrizione delle proteine comprende anche eventuali stati di modificazione che le rendono attive (generalmente si tratta di modificazioni chimiche come l'aggiunta di gruppi fosfato).

Per studiare il proteoma sono state sviluppate tecniche sperimentali apposite, tra cui la gel elettroforesi bidimensionale, e si usa molto la spettrometria di massa, spesso associata all'HPLC.

In pratica, si prende una cellula o un tessuto e usando le tecniche indicate si ottengono con una sola analisi informazioni su tutte le proteine che compongono il campione. Per esempio, con la gel elettroforesi bidimensionale si ottengono delle fotografie come quella illustrata in alto a sinistra in questa pagina: ogni puntino rappresenta una proteina. Confrontando fotografie ottenute da campioni diversi si possono individuare quali proteine differiscono per presenza e quantità in diverse condizioni sperimentali.

Oltre ad identificare il tipo di molecole e analizzarne la quantità per ogni sistema, la biologia dei sistemi studia anche le relazioni. In questo ambito, una delle branche più interessanti è rappresentata dall'interattomica.

Con questo termine si indica lo studio delle interazioni tra tutte le proteine all'interno delle cellule, che comprende l'identificazione di tutte le associazioni in complessi e la loro dinamica, le attività enzimatiche di modificazione (molto frequenti, anche perché spesso hanno funzione di attivare o inattivare le proteine), le attività chaperon (particolare modalità di funzionamento di alcune proteine che controllano la forma di altre).