Si definisce proteoma l'insieme di tutte le proteine prodotte da un determinato tipo cellulare. A causa dell'elevato tasso di differenziazione cellulare nei diversi organi e tessuti dell'uomo, la quantità e il tipo di proteine prodotte varia da un tipo cellulare all'altro. Così, se il genoma è uguale per ogni cellula (escluse le cellule germinali delle gonadi, nelle quali il genoma è aploide), il trascrittoma (l'insieme dei trascritti maturi) e il proteoma variano da cellula a cellula. Lo splicing alternativo, le modifiche post-trascrizionali (RNA editing) e le modifiche post-traduzionali (come la glicosilazione e la fosforilazione) rendono il proteoma estremamente variegato. Non va inoltre dimenticato che la produzione proteica di una cellula varia anche in base ai diversi tipi di stimolazione ormonale cui la cellula è normalmente sottoposta in vivo.
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