C'est en 1994 que le terme « protéome » a été employé pour la première fois, afin de désigner le pendant protéique d'un génome. Il s'agit de l'ensemble des protéines produites à partir d'un génome à un moment et dans des conditions données.

1. La cellule : du génome au protéome

La protéomique, l'étude du protéome et de ses évolutions, fournit des informations précieuses sur la façon dont la cellule réagit à son environnement (médicaments, hormones, température, etc.). (image ORNL - U.S. Department of Energy Genomics : GTL Program )

De quoi donner le vertige : on estime que les quelque 30 000 gènes humains seraient à l'origine d'au moins un million de protéines. Ce facteur multiplicatif entre nombre de gènes et de protéines existe pour tous les organismes, en particulier eucaryotes , car un gène contient le plus souvent l'information qui permettra de fabriquer plusieurs protéines différentes. Plutôt que de s'attaquer de front à cette montagne, les chercheurs ont choisi de la découper en morceaux. Ils ont adopté une approche d'analyse différentielle : pour un type cellulaire donné, ils suivent les variations du protéome causées par diverses modifications de son environnement (stimulus, état pathologique…). C'est malgré tout par milliers que les protéines sont présentes dans les échantillons biologiques d'intérêt, et leur identification est l'étape clé préalable à toute autre étude.