Application of proteomics and cytomics in human neutrophils functional studies

Abstract

Biomedical research commonly starts by raising a hypothesis to solve a problem. In this context, scientists select the most appropriate method(s) to answer the question and solve a common dilemma. Over the past decade, we have witnessed a revolution of new technologies in molecular biology – the Omics Science. Highscale technologies such as metabolomics, cytomics, genomics and proteomics are changing the way we study complex biological systems. Current approaches to understanding the functional diversity of an organism preferentially strive for a systems biology approach whereby first the phenotypic classification of a specific cytome is achieved prior to an attempt to perform proteomic analysis. In this context, to better understand the features that involve neutrophil activation and programmed cell death in the pathological and healthy states, this study proposes the integration of cell biology approaches such as flow cytometry with a very robust proteomics platform in an attempt to integrate data at the molecular level with phenotypic data of neutrophils. The application of subcellular fractionation method using digitonin detergent extraction to enrich cytosolic proteins from neutrophils was found reproducible, simple to perform, and inexpensive. ________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Pesquisas biomédica comumente começa com a elaboração de uma hipotese para resolver um problema. Nesse contexto, cientistas selecionam o(s) metodo(s) mais apropriado(s) para responder a questão e solucionar um dilema. Nos últimas anos, nós temos testemunhado uma revolução de novas tecnologias em biologia molecular – a ciência -Omica. Tecnologias de alta-escala tais como metabolômica, citômica, genômica e proteômica estão mudando o modo que estudamos sistemas biológicos complexos. Métodos contemporâneos para o entendimento da diversidade funcional em um dado organismo preferencialmente abordam uma visão de biologia de sistemas onde primeiro a classificação fenótipa de um citoma é alcançado antes de uma tentativa de caracterizar o proteoma de tal célula. Dentro desse contexto, e para proporcionar um melhor entendimento dos componentes envolvidos na ativação e morte celular programada dos neutrófilos nos estados patológicos e sano, esse estudo propõe a integração de métodos em biologia celular tal como citometria de fluxo com uma robusta plataforma proteômica em uma tentativa de integrar dados a nível molecular com dados fenótipicos de neutrófilos. Fracionamento subcelular usando um método de extração e enriquecimento de proteínas citosólicas com o detergente digitonina foi otimizado nesse trabalho, e encontrado ser altamente reprodutível, fácil de realizar, e de baixo custo.