Secretomics
இரகசியவியல் என்பது ஒரு வகை புரோட்டியோமிக்ஸ் ஆகும், இது இரகசியத்தின் பகுப்பாய்வை உள்ளடக்கியது-ஒரு செல், திசு அல்லது உயிரினத்தின் அனைத்து சுரக்கும் புரதங்களும். மறைக்கப்பட்ட புரதங்கள் செல் சமிக்ஞை மற்றும் மேட்ரிக்ஸ் மறுவடிவமைப்பு உள்ளிட்ட பல்வேறு உடலியல் செயல்முறைகளில் ஈடுபட்டுள்ளன, ஆனால் அவை வீரியம் மிக்க உயிரணுக்களின் படையெடுப்பு மற்றும் மெட்டாஸ்டாசிஸுக்கு ஒருங்கிணைந்தவை. இதனால் புற்றுநோய்க்கான உயிரியல்புள்ளிகளை கண்டுபிடிப்பதிலும், நோய்க்கிருமிகளின் மூலக்கூறு அடிப்படையைப் புரிந்துகொள்வதிலும் இரகசியவியல் குறிப்பாக முக்கியமானது. சுரப்பியின் (செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸ்) கரையாத பகுதியின் பகுப்பாய்வு மேட்ரிசோமிக்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இரகசியத்தின் வரலாறு 2000 இல் த்ஜால்ஸ்மா மற்றும் பலர். யூபாக்டீரியம் பி. சப்டிலிஸ் பற்றிய ஆய்வில் 'இரகசியம்' என்ற சொல்லை உருவாக்கினர். அவர்கள் சுரப்பியை அனைத்து சுரக்கும் புரதங்கள் மற்றும் பாக்டீரியாவின் சுரக்கும் இயந்திரங்கள் என்று வரையறுத்தனர். பி. சப்டிலிஸில் உள்ள புரத வரிசைகளின் தரவுத்தளத்தையும், பிளவு தளங்கள் மற்றும் அமினோ-டெர்மினல் சிக்னல் பெப்டைடுகள் சுரக்கும் புரதங்களின் சிறப்பியல்புகளைப் பார்க்கும் ஒரு வழிமுறையையும் பயன்படுத்தி, உயிரணுவால் புரோட்டியோமின் எந்தப் பகுதி சுரக்கப்படுகிறது என்பதை அவர்களால் கணிக்க முடிந்தது. 2001 ஆம் ஆண்டில் அதே ஆய்வகம் இரகசியங்களின் தரநிலையை அமைத்தது-அமினோ அமில வரிசையை அடிப்படையாகக் கொண்ட கணிப்புகள் மட்டுமே இரகசியத்தை வரையறுக்க போதுமானதாக இல்லை. பி. சப்டிலிஸால் சுரக்கப்படும் 82 புரதங்களை அடையாளம் காண அவர்கள் இரு பரிமாண ஜெல் எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் மற்றும் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரியைப் பயன்படுத்தினர், அவற்றில் 48 மட்டுமே அவற்றின் முந்தைய காகிதத்தின் மரபணு அடிப்படையிலான முறையைப் பயன்படுத்தி கணிக்கப்பட்டன. இது கணிக்கப்பட்ட கண்டுபிடிப்புகளின் புரத சரிபார்ப்பின் தேவையை நிரூபிக்கிறது. சுரப்பு பாதைகளின் சிக்கலான தன்மை வெளிப்படுத்தப்பட்டதால்-அதாவது சுரப்புக்கு பல கிளாசிக்கல் அல்லாத பாதைகள் உள்ளன மற்றும் கிளாசிக்கல் சுரப்பு பாதையின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் பல மறைக்கப்படாத புரதங்கள் உள்ளன-சுரப்பியின் ஆழமான வரையறை தேவைப்பட்டது. 2010 இல், அகர்வால் மற்றும் பலர். இரகசியத்தை "அமைப்பு மற்றும் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட சுரக்கும் உறுப்புகளை உள்ளடக்கிய அறியப்பட்ட மற்றும் அறியப்படாத சுரக்கும் வழிமுறைகள் மூலம் எந்த நேரத்திலும் நிபந்தனைகளிலும் ஒரு செல், திசு, உறுப்பு அல்லது உயிரினத்தால் செல்லுலார் இடத்திற்குள் சுரக்கப்படும் புரதங்களின் உலகளாவிய குழு" என்று வரையறுக்க பரிந்துரைத்தார். சுரப்பு பகுப்பாய்வின் சவால்கள் அசுத்தங்கள் வளர்ப்பில், செல்கள் அசுத்தங்களால் சூழப்பட்டுள்ளன. செல் வளர்ப்பு ஊடகம் மற்றும் செல்லுலார் குப்பைகளிலிருந்து வரும் போவின் சீரம் பகுப்பாய்வுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் சுரக்கும் புரதங்களின் சேகரிப்பை மாசுபடுத்தும். ஃபைப்ரொனெக்டின் மற்றும் ஃபைபூலின்-1 போன்ற பல கால்நடை செல்களுக்கு வெளியே உள்ள புரதங்களின் புரத வரிசைகள் மனித புரத வரிசைகளைப் போலவே இருப்பதால், கால்நடை அசுத்தங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட சவாலை முன்வைக்கின்றன. இந்த அசுத்தங்களை அகற்ற, செல்களை பி. பி. எஸ் அல்லது சீரம்-ஃப்ரீ மீடியம் (எஸ். எஃப். எம்) மூலம் கழுவி, எஸ். எஃப். எம். இல் அடைகாக்கவும், சுரக்கும் புரதங்களை சேகரிக்கவும் முடியும். செல்கள் வெடித்து, உட்புற புரதங்களை வெளியிடாமல் கவனமாக இருக்க வேண்டும். கூடுதலாக, அடைகாக்கும் நேரம் மற்றும் நிலைமைகள் உகந்ததாக இருக்க வேண்டும், இதனால் SFM இல் உள்ள ஊட்டச்சத்துக்களின் பற்றாக்குறையால் தூண்டப்படக்கூடிய வளர்சிதை மாற்ற அழுத்தம் இரகசிய பகுப்பாய்வை பாதிக்காது. குறைந்த செறிவு சில புரதங்கள் குறைந்த அளவில் சுரக்கப்பட்டு பின்னர் செல் கலாச்சார நடுத்தர அல்லது உடல் திரவத்தில் மேலும் நீர்த்துப் போகின்றன, இதனால் இந்த புரதங்களைக் கண்டறிந்து பகுப்பாய்வு செய்வது கடினம். டி. சி. ஏ மழைப்பொழிவு போன்ற செறிவு முறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம், அதே போல் ஒரு புரதத்தின் ஒற்றை மூலக்கூறுகளைக் கூட கண்டறியக்கூடிய ஆன்டிபாடி மைக்ரோஅரேக்கள் போன்ற மிகவும் உணர்திறன் கொண்ட முறைகளும் பயன்படுத்தப்படலாம். இன் விட்ரோ ஆய்வுகளின் பொருத்தப்பாடு பல இரகசிய ஆய்வுகள் செல் கலாச்சார முறைகளுடன் இன் விட்ரோவில் நடத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அதே புரதங்கள் விவோவில் சுரக்கப்படுகிறதா என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. மேலும் மேலும் ஆய்வுகள், குறிப்பாக புற்றுநோய் சுரப்பியைப் பார்ப்பவர்கள், இன் விட்ரோவில் பெறப்பட்ட முடிவுகளின் பொருத்தத்தை உறுதிப்படுத்த இன் விவோ முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு இரகசிய பகுப்பாய்வை நடத்துவதற்காக ஒரு கட்டிக்கு அருகில் அருகிலுள்ள உயிரியல் திரவங்களை சேகரிக்க முடியும். முறைகள் மரபணு அளவிலான முன்கணிப்பு பல சுரக்கப்படும் புரதங்கள் ஒரு என்-முனைய பெப்டைட் வரிசையைக் கொண்டுள்ளன, இது மொழிபெயர்க்கப்பட்ட புரதத்திற்கு எண்டோபிளாஸ்மிக் ரெட்டிகுலமுக்குள் செல்ல சமிக்ஞை செய்கிறது, அங்கு செயலாக்கம் நிகழ்கிறது, இது இறுதியில் சுரப்புக்கு வழிவகுக்கும். இந்த சமிக்ஞை பெப்டைடுகளின் இருப்பு ஒரு உயிரணுவின் சுரப்பியைக் கணிக்க பயன்படுத்தப்படலாம். சில சுரக்கும் புரதங்கள் கிளாசிக்கல் சிக்னல் பெப்டைட் வரிசைகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இவை 'தலைவர் இல்லாத சுரக்கும் புரதங்கள்' (எல். எஸ். பி) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. மரபணு அளவிலான முன்கணிப்பு முறைகள் பல்வேறு சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளன. தவறான நேர்மறைகள் மற்றும் தவறான எதிர்மறைகளுக்கு அதிக வாய்ப்பு உள்ளது. கூடுதலாக, மரபணு வெளிப்பாடு சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளால் பெரிதும் பாதிக்கப்படுகிறது, அதாவது மரபணு அல்லது சிடிஎன்ஏ நூலகத்திலிருந்து கணிக்கப்பட்ட ஒரு இரகசியம் உண்மையான இரகசியத்துடன் முழுமையாக பொருந்த வாய்ப்பில்லை. எந்தவொரு கணிக்கப்பட்ட சுரக்கும் புரதங்களையும் சரிபார்க்க புரோட்டியோமிக் அணுகுமுறைகள் அவசியம். குணப்படுத்துதல் மற்றும் கணக்கீட்டு முன்கணிப்பு ஆகிய இரண்டின் அடிப்படையில் பல மரபணு அளவிலான இரகசிய தரவுத்தளங்கள் அல்லது அறிவுத் தளங்கள் கிடைக்கின்றன. இந்த தரவுத்தளங்களில் பூஞ்சை சுரப்பித் தரவுத்தளம் (FSD), பூஞ்சை சுரப்பித் தரவுத்தளம் (FunSecKB) மற்றும் லாக்டிக் அமில பாக்டீரியா சுரப்பித் தரவுத்தளம் ஆகியவை அடங்கும். மனித மற்றும் விலங்கு புரத துணை செல்லுலார் இருப்பிட தரவுத்தளம் (மெட்டாசெக்கிபி) மற்றும் புரோட்டிஸ்ட் துணை செல்லுலார் புரோட்டியோம் தரவுத்தளம் (புரோட்டசெக்கிபி) ஆகியவை சமீபத்தில் வெளியிடப்பட்டன. கணக்கீட்டு கணிப்பில் சில பிழைகள் இருந்தாலும், இந்த தரவுத்தளங்கள் புரத துணை செல்லுலார் இருப்பிடங்களை மேலும் வகைப்படுத்த பயனுள்ள ஆதாரங்களை வழங்குகின்றன. புரோட்டியோமிக் அணுகுமுறைகள் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி பகுப்பாய்வு இரகசியவியலுக்கு ஒருங்கிணைந்ததாகும். சுரக்கும் புரதங்களைக் கொண்ட சீரம் அல்லது சூப்பர்னேட்டன்ட் ஒரு புரோட்டீஸ் மூலம் செரிக்கப்படுகிறது மற்றும் புரதங்கள் 2டி ஜெல் எலக்ட்ரோபோரேசிஸ் அல்லது குரோமடோகிராஃபிக் முறைகளால் பிரிக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட புரதமும் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது மற்றும் உருவாக்கப்பட்ட பெப்டைட்-மாஸ் கைரேகை புரதத்தை அடையாளம் காண ஒரு தரவுத்தளம் மூலம் இயக்கப்படலாம். செல் கலாச்சாரத்தில் அமினோ அமிலங்களால் நிலையான ஐசோடோப் லேபிளிங் (எஸ். ஐ. எல். ஏ. சி) இரகசியவியலில் ஒரு முக்கியமான முறையாக உருவெடுத்துள்ளது-இது செல் கலாச்சாரத்தில் சுரக்கும் புரதங்கள் மற்றும் போவின் சீரம் அசுத்தங்களை வேறுபடுத்திக் காட்ட உதவுகிறது. சாதாரண நடுத்தரத்தில் வளரும் உயிரணுக்கள் மற்றும் நிலையான-ஐசோடோப் பெயரிடப்பட்ட அமினோ அமிலங்களுடன் நடுத்தரத்தில் வளரும் உயிரணுக்களில் இருந்து சூப்பர்நாட்டன்ட் 1:1 விகிதத்தில் கலக்கப்படுகிறது மற்றும் வெகுஜன நிறமாலை மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. சீரத்தில் உள்ள புரத அசுத்தங்கள் ஒரு உச்சத்தை மட்டுமே காண்பிக்கும், ஏனெனில் அவை பெயரிடப்பட்ட சமமானவை அல்ல. எடுத்துக்காட்டாக, கலாச்சாரம் மற்றும் சீரம் அசுத்தங்களில் மனித காண்ட்ரோசைட்டுகளால் சுரக்கப்படும் புரதங்களை வேறுபடுத்துவதற்கு எஸ். ஐ. எல். ஏ. சி முறை வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ஒரு ஆன்டிபாடி மைக்ரோஅரே என்பது புரதத்தைக் கண்டறிவதற்கான மிகவும் உணர்திறன் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் முறையாகும், இது சமீபத்தில் இரகசிய பகுப்பாய்வின் ஒரு பகுதியாக மாறியுள்ளது. ஆன்டிபாடிகள், அல்லது மற்றொரு வகை பைண்டர் மூலக்கூறு, ஒரு திடமான ஆதரவில் பொருத்தப்பட்டு, ஒளிரும் வகையில் பெயரிடப்பட்ட புரத கலவை சேர்க்கப்படுகிறது. புரதங்களை அடையாளம் காண சமிக்ஞை தீவிரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆன்டிபாடி மைக்ரோஅரேக்கள் மிகவும் பன்முகத்தன்மை கொண்டவை-அவை ஒரு கலவையில் உள்ள புரதத்தின் அளவு, வெவ்வேறு புரத ஐசோஃபார்ம்கள், பிந்தைய மொழிபெயர்ப்பு மாற்றங்கள் மற்றும் புரதங்களின் உயிர்வேதியியல் செயல்பாடு ஆகியவற்றை பகுப்பாய்வு செய்ய பயன்படுத்தப்படலாம். கூடுதலாக, இந்த மைக்ரோஅரேக்கள் மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை-அவை புரதத்தின் ஒற்றை மூலக்கூறுகளைக் கண்டறிய முடியும். ஆன்டிபாடி மைக்ரோஅரேக்கள் தற்போது பெரும்பாலும் மனித பிளாஸ்மா மாதிரிகளை பகுப்பாய்வு செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் வளர்க்கப்பட்ட செல்கள் மற்றும் உடல் திரவ சுரப்பிகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம், இது ஒரே நேரத்தில் பல புரதங்கள் இருப்பதைக் கண்டறிய ஒரு எளிய வழியை வழங்குகிறது. புற்றுநோய் பயோமார்க்கர்களின் தாக்கங்கள் மற்றும் முக்கியத்துவம் சாதாரண உடலியல் செயல்முறைகளில் முக்கியமானதாக இருப்பதைத் தவிர, சுரக்கும் புரதங்கள் உயிரணு வளர்ச்சி, இடம்பெயர்வு, படையெடுப்பு மற்றும் ஆஞ்சியோஜெனெசிஸ் மூலம் ட்யூமரிஜெனெசிஸில் ஒரு ஒருங்கிணைந்த பங்கைக் கொண்டுள்ளன, இது புற்றுநோய் பயோமார்க்கர்களின் கண்டுபிடிப்புக்கு இரகசியங்களை ஒரு சிறந்த முறையாக ஆக்குகிறது. பயோமார்க்கர்களை அடையாளம் காண உடல் திரவம் அல்லது முழு சீரம் புரோட்டியோமிக் முறையைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் கடினமாக இருக்கலாம்-உடல் திரவங்கள் சிக்கலானவை மற்றும் மிகவும் மாறுபடும். புற்றுநோய் உயிரணு கோடுகள் அல்லது நோயுற்ற திசுக்களின் இரகசிய பகுப்பாய்வு பயோமார்க்கர் கண்டுபிடிப்புக்கு ஒரு எளிய மற்றும் மிகவும் குறிப்பிட்ட மாற்றீட்டை வழங்குகிறது. புற்றுநோய் சுரப்பிகளுக்கான இரண்டு முக்கிய உயிரியல் ஆதாரங்கள் புற்றுநோய் செல் லைன் சூப்பர்னாடண்டுகள் மற்றும் அருகிலுள்ள உயிரியல் திரவங்கள், கட்டியுடன் தொடர்பு கொள்ளும் திரவங்கள் ஆகும். புற்றுநோய் செல் லைன் சூப்பர்னேட்டன்ட் சுரக்கும் புரதங்களின் கவர்ச்சிகரமான ஆதாரமாகும். பல தரப்படுத்தப்பட்ட செல் கோடுகள் உள்ளன, மேலும் அருகிலுள்ள உடல் திரவத்தை விட சூப்பர்நேட்டன்ட் பகுப்பாய்வு செய்வது மிகவும் எளிதானது. ஆனால் ஒரு செல் லைன் சுரப்பி அதன் குறிப்பிட்ட நுண் சூழலில் ஒரு உண்மையான கட்டியின் நல்ல பிரதிநிதித்துவமா என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை, மேலும் ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட செல் கோடு ஒரு உண்மையான கட்டியின் பன்முகத்தன்மைக்கு எடுத்துக்காட்டல்ல. அருகிலுள்ள திரவங்களின் பகுப்பாய்வு ஒரு மனித கட்டி சுரப்பியைப் பற்றிய சிறந்த யோசனையை வழங்க முடியும், ஆனால் இந்த முறை அதன் குறைபாடுகளையும் கொண்டுள்ளது. அருகிலுள்ள திரவங்களை சேகரிப்பதற்கான நடைமுறைகள் இன்னும் தரப்படுத்தப்பட வேண்டும் மற்றும் தீங்கு விளைவிக்காத கட்டுப்பாடுகள் தேவை. கூடுதலாக, நோயாளிகளுக்கு இடையிலான சுற்றுச்சூழல் மற்றும் மரபணு வேறுபாடுகள் பகுப்பாய்வை சிக்கலாக்கும். இரகசிய பகுப்பாய்வு நுரையீரல் புற்றுநோய், கல்லீரல் புற்றுநோய், கணைய புற்றுநோய், பெருங்குடல் புற்றுநோய், புரோஸ்டேட் புற்றுநோய் மற்றும் மார்பக புற்றுநோய் உள்ளிட்ட பல புற்றுநோய் வகைகளில் சாத்தியமான புதிய பயோமார்க்கர்களைக் கண்டறிந்துள்ளது. புரோஸ்டேட்-குறிப்பிட்ட ஆன்டிஜென் (பி. எஸ். ஏ), புரோஸ்டேட் புற்றுநோய்க்கான தற்போதைய நிலையான பயோமார்க்கர், குறைந்த நோயறிதல் தனித்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது-பி. எஸ். ஏ அளவுகள் எப்போதும் ஆக்கிரமிப்பு மற்றும் ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத புற்றுநோய்க்கு இடையில் பாகுபாடு காட்ட முடியாது-எனவே ஒரு சிறந்த பயோமார்க்கர் மிகவும் தேவைப்படுகிறது. புரோஸ்டேட் செல் கோடுகளின் இரகசிய பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி, ஒரு ஆய்வில் ஆரோக்கியமான கட்டுப்பாடுகளை விட புற்றுநோய் நோயாளிகளின் சீரத்தில் அதிக அளவில் காணப்படும் பல புரதங்களைக் கண்டறிய முடிந்தது. மார்பக புற்றுநோயைக் கண்டறிவதற்கு பயோமார்க்கர்களின் பெரும் தேவையும் உள்ளது-தற்போது புற்றுநோயின் பிற்கால நிலைகளைக் கண்காணிக்க மட்டுமே பயோமார்க்கர்கள் உள்ளன. மார்பக புற்றுநோய் உயிரணு கோடுகளின் இரகசிய பகுப்பாய்வு ALCAM புரதத்தை நம்பிக்கைக்குரிய நோயறிதல் திறனுடன் ஒரு புதிய பயோமார்க்கராக கண்டுபிடிக்க வழிவகுத்தது. உதவி இனப்பெருக்க தொழில்நுட்பங்கள் மனித கரு சுரப்பியை பகுப்பாய்வு செய்வது கருக்களின் நம்பகத்தன்மையை தீர்மானிப்பதற்கான ஒரு ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத முறையைக் கண்டறிய உதவியாக இருக்கும். IVF இல், அதிக உள்வைப்பு திறன் கொண்டவர்களைக் கண்டுபிடிக்கும் முயற்சியில் கருக்கள் உருவவியல் அளவுகோல்களின் அடிப்படையில் மதிப்பிடப்படுகின்றன. மதிப்பீட்டின் அதிக அளவு முறையைக் கண்டறிவது ஐவிஎஃப் இல் பயன்படுத்தப்படும் கருக்களின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்க உதவும், இதன் மூலம் உயர் வரிசை கர்ப்பங்களைக் குறைக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஆய்வில் பல பிளாஸ்டோசைஸ்ட்களுக்கான இரகசிய கைரேகைகளை உருவாக்க முடிந்தது மற்றும் சாதாரண மற்றும் அசாதாரண எண்ணிக்கையிலான குரோமோசோம்களுடன் பிளாஸ்டோசைஸ்ட்களை வேறுபடுத்திக் காட்டக்கூடிய 9 புரதங்களைக் கண்டறிந்தது. இந்த வகை பகுப்பாய்வு கரு உயிரணுக்களின் பயாப்ஸியை உள்ளடக்கிய மற்றும் வளர்ச்சிக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் முன் உள்வைப்பு மரபணு பரிசோதனையை (பி. ஜி. எஸ்) மாற்ற உதவும். குறிப்புகள் புரோட்டியோமிக்ஸ் சுரப்பு