O genoma informa quais as proteínas que podem ser produzidas. A proteómica informa quais as proteínas que estão de facto presentes. É o estudo em larga escala das proteínas, incluindo a sua expressão, modificação, interação e função. As proteínas são as principais responsáveis ​​pelo funcionamento da célula, sendo que os seus níveis se alteram em resposta a doenças, medicamentos e fatores ambientais. A proteómica captura esse estado dinâmico.

A área baseia-se em técnicas de espectrometria de massa e separação. Uma amostra é digerida em peptídeos, separados por cromatografia líquida e analisados ​​por espectrometria de massa. Os espectros resultantes são comparados com bases de dados de proteínas para identificar e quantificar as proteínas. Milhares de proteínas podem ser detetadas numa única experiência. Modificações pós-traducionais, como a fosforilação e a glicosilação, também podem ser mapeadas.

A proteómica é utilizada para encontrar biomarcadores de doenças, compreender os mecanismos de ação dos medicamentos e estudar as interações proteicas. É utilizada na investigação do cancro para identificar proteínas que impulsionam o crescimento tumoral. Na microbiologia, é utilizada para estudar como os agentes patogénicos respondem aos antibióticos. E na agricultura, é utilizada para melhorar a tolerância das culturas ao stress.

Os desafios são técnicos. As proteínas variam amplamente em abundância, desde milhões de cópias por célula até poucas. As proteínas de baixa abundância são difíceis de detetar. Os dados são complexos e a interpretação requer bioinformática. Mas a proteómica está a amadurecer e a complementar a genómica e a transcriptómica para fornecer uma visão mais completa da biologia.