Genomika in proteomika sta dve pomembni veji molekularne biologije. Genom je genetski material organizma. Vsebuje gene, zapisane z genetskimi informacijami organizmov (genetskimi kodami). Študije, izvedene za iskanje informacij o genomu, so znane kot genomika. Nukleotidno zaporedje gena določa genetsko kodo aminokislinskega zaporedja proteina. Geni se prepisujejo v mRNA in mRNA se prevedejo, da nastanejo potrebni proteini. Proteom predstavlja celotno izražene beljakovine v organizmu. Študije, izvedene za odkrivanje značilnosti, strukture, funkcij in izrazov celotnega beljakovine v celici, so znane kot proteomiki. Ključna razlika med genomiko in proteomiko je torej v tem genomika je veja molekularne biologije, ki proučuje gene organizma medtem proteomike je veja molekularne biologije, ki proučuje skupne beljakovine v celici. Genomske študije so pomembne za razumevanje strukture, funkcije, lokacije, regulacije genov organizma. Študije proteomike so bolj koristne, saj so beljakovine prave funkcionalne molekule v celicah in predstavljajo dejansko fiziološko stanje.
VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je genomika
3. Kaj je Proteomics
4. Primerjava ob strani - Genomics vs Proteomics
5. Povzetek
Genomika je preučevanje celotnega genoma organizma. To je pomembna veja molekularne biologije, ki se ukvarja z rekombinantno tehnologijo DNK, zaporedjem DNK in bioinformatiko za raziskovanje strukture in funkcije genoma (celoten nabor DNK organizmov). DNK je sestavljen iz štirih baz, genetske informacije znotraj gena pa so zapisane v štirih osnovnih jezikih, ki so potrebni za izdelavo organizma. Geni so odgovorni za izdelavo beljakovin in so enote DNK, ki nosijo navodila za izdelavo določenega proteina ali nabora beljakovin v celici. Zato so študije o genih resnično pomembne za razumevanje kompleksnih bolezni, genetskih motenj, mutacij, pomembnih genskih predpisov, interakcij med geni in okoljskih dejavnikov, diagnoze bolezni, razvoja zdravljenja in terapij itd. Tako so genomske študije zelo Pomembno, ker obravnava vse gene in njihove interakcije in vedenja.
Slika 01: Uporaba Genomike
Beljakovine so bistvene makromolekule, ki jih najdemo v celicah. Pomembne so za številne fiziološke funkcije, ki se pojavljajo v organizmu. Skoraj vse biokemične reakcije katalizirajo beljakovine, prisotne v celicah. Geni so shranjeni z genetskimi navodili za proizvodnjo beljakovin. Genska koda se spremeni v aminokislinsko zaporedje, ki določa določen protein. Ta postopek je znan gensko izražanje. Po potrebi se geni izrazijo in sintetizirajo kot proteini. Celoten beljakovinski sklop celice je znan kot proteome. Študija proteoma celice je znana kot proteomika. Strukture, značilnosti, interakcije in funkcije proteinov se preučujejo pod proteomiko, da bi raziskali, kako proteini vplivajo na celične procese.
Organizmi vsebujejo na tisoče različnih beljakovin, ki v celicah opravljajo različne funkcije. Genomske študije zagotavljajo ključne informacije za izvajanje proteomskih študij, saj geni kodirajo molekule mRNA in mRNA kodirajo proteine. Študije proteomike so pomembne na številnih področjih; to je še posebej koristno v biologiji raka, kjer ga lahko razkrijemo nenormalne beljakovine, ki vodijo do raka.
Slika 02: Sinteza beljakovin
Genomics vs Proteomics | |
Genomika je proučevanje genoma organizma. Gene preučujemo pod genomiko. | Proteomika je preučevanje celotnih beljakovin celice. Proteine preučujemo pod proteomiko. |
Študijska področja | |
Genomika pokriva področje kartiranja genomov, zaporedja, analize izražanja, analize genske strukture itd. | Proteomika zajema karakterizacijo beljakovin, preučevanje strukture in delovanja beljakovin itd. |
Razvrstitev | |
Dve glavni vrsti, imenovani strukturna genomika in funkcionalna genomika. | Tri glavne kategorije so poimenovale strukturno proteomiko, funkcionalno proteomiko in izrazno proteomiko. |
Narava učnega gradiva | |
Genom je stalen. Vsaka celica organizma ima enak nabor genov. | Proteome je dinamičen in različen. Nabor beljakovin, proizvedenih v različnih tkivih, se razlikuje glede na izražanje genov. |
Genomics je preučevanje celotnega genoma organizma. Proteomics je veja molekularne biologije, ki proučuje celoten nabor beljakovin, izražen v celici, da bi razumeli strukturo in delovanje beljakovin ter kako proteini vplivajo na celične procese. Genomics ne more razložiti dejanskih pogojev celic zaradi naknadnih translacijskih sprememb med sintezo beljakovin. Zato je pomembna proteomika za razumevanje dejanskih razmer in funkcij celic. To je razlika med genomiko in proteomiko.
Reference:
1. Rang, Jie, Hao He, Ting Wang, Xuezhi Ding, Mingxing Zuo, Meifang Quan, Yunjun Sun, Ziquan Yu, Shengbiao Hu in Liqiu Xia. "Primerjalna analiza genomike in proteomike pri bakteriji Bacillus thuringiensis 4.0718." PLOS ONE. Javna knjižnica znanosti, n.d. Splet. 01. april 2017.
2. Macaulay, Iain C., Philippa Carr, Arief Gusnanto, Willem H. Ouwehand, Des Fitzgerald in Nicholas A. Watkins. "Genomika trombocitov in proteomika v zdravju in bolezni ljudi." Časopis za klinične preiskave. Ameriško društvo za klinične preiskave, 01. decembra 2005. Splet. 01. april 2017
Vljudnost slik:
1. "Genome-en" avtorja William Crochot - (Javna domena) prek Commons Wikimedia
2. "Uporaba genomike za ugotavljanje vzrokov za odpornost na zdravila" Nacionalni izobraževalni center za genetiko in genomiko NHS - Flickr (CC BY 2.0) prek Commons Wikimedia