La citómica es el estudio de la biología celular (citología) y la bioquímica en sistemas celulares a nivel de células individuales.[1][2][3] Combina conocimientos bioinformáticos y técnicas de análisis de alto rendimiento para comprender la arquitectura molecular y la funcionalidad del sistema celular (citoma). Gran parte de este conocimiento se obtiene mediante el uso de técnicas moleculares y microscópicas que permiten visualizar los diversos componentes de una célula mientras interactúan in vivo.[4]
Definición y alcance
editarLa citómica representa un enfoque de la biología de sistemas aplicado al nivel celular. A diferencia de la citología tradicional, que se centra en la morfología y estructura de las células, la citómica integra datos multiparamétricos para describir la heterogeneidad celular y los procesos funcionales dinámicos.[2] Este campo se ha visto impulsado por avances en técnicas de análisis de células individuales, como la citometría de flujo de alta resolución y la microscopía de alta resolución.[5]
Citoma
editarEl citoma se define como el conjunto de sistemas celulares, subsistemas y componentes funcionales que constituyen la unidad celular de un organismo. Es la colección de procesos celulares complejos y dinámicos (estructurales y funcionales) que subyacen a los procesos fisiológicos.[6] El concepto de citoma describe la heterogeneidad estructural y funcional inherente a la diversidad celular de un ser vivo, reconociendo que incluso células de un mismo tejido pueden presentar variaciones significativas en su estado funcional, perfil molecular y respuesta a estímulos.[7]
Proyecto Citoma Humano
editarEl Proyecto Citoma Humano (Human Cytome Project) es una iniciativa científica dirigida al estudio sistemático de la estructura del sistema biológico y la función de un organismo a nivel del citoma.[8] Este proyecto tiene como objetivo caracterizar la diversidad celular humana en condiciones normales y patológicas, lo que podría permitir:
- El desarrollo de nuevos biomarcadores para diagnóstico y pronóstico de enfermedades.
- La identificación de dianas terapéuticas específicas para diferentes tipos celulares.
- La medicina predictiva y personalizada basada en perfiles celulares individuales.[3][9]
El proyecto se inspira en iniciativas similares de las ciencias "ómicas", como el Proyecto Genoma Humano (genómica), la proteómica y la metabolómica, pero con un enfoque centrado en la célula como unidad funcional fundamental.[5]
Técnicas y metodologías
editarLa citómica utiliza una variedad de técnicas para analizar células individuales de manera multiparamétrica:[10]
- Citometría de flujo multiparamétrica y clasificación celular activada por fluorescencia (FACS, por sus siglas en inglés)
- Microscopía confocal y microscopía de superresolución
- Citofluorimetría de imagen (imaging cytometry)
- Citometría de masas (mass cytometry o CyTOF)
- Análisis de expresión génica en células individuales (single-cell transcriptomics)
- Proteómica de células individuales
Aplicaciones
editarLas aplicaciones de la citómica incluyen:[11]
- Medicina predictiva: identificación de perfiles celulares predictivos de respuesta a tratamientos.
- Descubrimiento de fármacos: evaluación de efectos citotóxicos y mecanismos de acción a nivel de célula única.
- Biología del cáncer: caracterización de heterogeneidad tumoral y células madre cancerosas.
- Inmunología: análisis de subpoblaciones linfocitarias y su estado funcional.
- Diagnóstico clínico: clasificación de leucemias y linfomas mediante inmunofenotipado.
- Localizómica: estudio de la localización subcelular de proteínas y su relación con la función celular.[12]
Relación con otras disciplinas "ómicas"
editarLa citómica se integra con otras disciplinas de la biología de sistemas:[7]
| Disciplina | Nivel de estudio | Objeto de estudio |
|---|---|---|
| Genómica | Molecular | Conjunto de genes (genoma) |
| Transcriptómica | Molecular | Conjunto de transcritos de ARN (transcriptoma) |
| Proteómica | Molecular | Conjunto de proteínas (proteoma) |
| Metabolómica | Molecular | Conjunto de metabolitos (metaboloma) |
| Citómica | Celular | Sistemas celulares (citoma) |
| Histómica | Tisular | Tejidos y su arquitectura |
Véase también
editar- Citometría de flujo
- Genómica
- Ómica
- Proteómica
- Metabolómica
- Biología de sistemas
- Citometría
- Bioinformática
Referencias
editar- ↑ Davies, Eric; Stankovic, Bratislav; Azama, Kishu; Shibata, Koichi; Abe, Shunnosuke (2001). «Novel components of the plant cytoskeleton: a beginning to plant ‘cytomics’». Plant Science 160 (2): 185-196. ISSN 0168-9452. PMID 11164592. doi:10.1016/S0168-9452(00)00365-4.
- ↑ a b Valet, Günter (2005). «Cytomics: An entry to biomedical cell systems biology». Cytometry Part A. 63A (2): 67-68. ISSN 1552-4922. PMID 15647938. doi:10.1002/cyto.a.20110.
- ↑ a b Valet, Günter K.; Tárnok, Attila (2003). «Cytomics in predictive medicine». Cytometry Part B: Clinical Cytometry. 53B (1): 1-3. ISSN 1552-4949. PMID 12717684. doi:10.1002/cyto.b.10035.
- ↑ Schubert, Walter (2014). «Systematic, spatial imaging of large multimolecular complexes and the emerging principles of supramolecular order in biological systems». Journal of Molecular Recognition 27 (1): 3-18. PMC 3909475. PMID 24375590. doi:10.1002/jmr.2327.
- ↑ a b Kriete, Andres (2005). «Cytomics in the realm of systems biology». Cytometry Part A. 68A (1): 19-20. PMID 16163788. doi:10.1002/cyto.a.20187.
- ↑ Valet, Günter (2006). «Cytomics – a new technology for systems biology». Drug Discovery Today: Technologies 3 (1): 17-22. doi:10.1016/j.ddtec.2006.03.002.
- ↑ a b Bernas, Tytus; Gregori, Giorgio (2006). «Integrating cytomics and proteomics». Molecular & Cellular Proteomics 5 (1): 2-13. PMID 16204251. doi:10.1074/mcp.M500274-MCP200.
- ↑ Valet, Günter (2004). «Predictive medicine by cytomics and the challenges of a human cytome project». En Cooper, E., ed. Business Briefing: Future Drug Discovery (London: World Markets Research Centre Ltd): 46-51.
- ↑ Van Osta, Pierre; Ver Donck, Koen (2006). «Cytomics and drug discovery». Cytometry Part A. 69A (3): 117-118. PMID 16496421. doi:10.1002/cyto.a.20235.
- ↑ Herrera, G.; Diaz, L. (2007). «Cytomics: A multiparametric, dynamic approach to cell research». Toxicology in Vitro 21 (2): 176-182. PMID 17084059. doi:10.1016/j.tiv.2006.07.013.
- ↑ Schubert, Walter (2006). «Cytomics in characterizing toponomes: towards the biological code of the cell». Cytometry Part A. 69A (4): 209-211. PMID 16538615. doi:10.1002/cyto.a.20252.
- ↑ Murphy, Robert F. (2005). «Cytomics and location proteomics: automated interpretation of subcellular patterns in fluorescence microscope images». Cytometry Part A. 67A (1): 1-3. PMID 16104054. doi:10.1002/cyto.a.20174.
Bibliografía adicional
editar- Bernas, T.; Gregori, G. (2006). «Integrating cytomics and proteomics». Molecular & Cellular Proteomics 5 (1): 2-13. PMID 16204251. doi:10.1074/mcp.M500274-MCP200.
- Herrera, G.; Díaz, L. (2006). «Cytomics: A multiparametric, dynamic approach to cell research». Toxicology in Vitro 21 (2): 176-182. doi:10.1016/j.tiv.2006.07.013.
- Kriete, A. (2005). «Cytomics in the realm of systems biology». Cytometry Part A. 68A (1): 19-20. doi:10.1002/cyto.a.20187.
- Murphy, R. F. (2005). «Cytomics and location proteomics: automated interpretation of subcellular patterns in fluorescence microscope images». Cytometry Part A. 67A (1): 1-3. doi:10.1002/cyto.a.20174.
- Schubert, W. (2006). «Cytomics in characterizing toponomes: towards the biological code of the cell». Cytometry Part A. 69A (4): 209-211. doi:10.1002/cyto.a.20252.
- Van Osta, P.; Ver Donck, K. (2006). «Cytomics and drug discovery». Cytometry Part A. 69A (3): 117-118. doi:10.1002/cyto.a.20235.
- Tárnok, Attila; Valet, Günter (2012). Cytomics: Technologies in Biomedical and Pharmaceutical Research. Springer. ISBN 978-1-4614-4346-3
|isbn=incorrecto (ayuda).
Datos: Q5201369
