Razlika med proteomiko in metabolomiko

The ključna razlika med proteomiko in metabolomiko je to proteomika je preučevanje vseh beljakovin v organizmu, medtem ko je metabolomika preučevanje vseh presnovkov v organizmu.

Genomika je preučevanje genske sestave organizma. Proteomika in metabolomika sta dve omski znanosti, povezani z genomiko. Proteome se nanaša na vse beljakovine v celici ali organizmu. Po drugi strani se metabolom nanaša na vse presnovke v organizmu. Tako je študija proteoma proteomika, medtem ko je študija metaboloma metabolomika. Tako diagnostika kot metabolomika sta pomembni pri diagnostiki bolezni ter pri karakterizaciji in presejanju organizmov. Poleg tega sta oba povezana v številnih vidikih celične biologije, zlasti pri celični signalizaciji, razgradnji beljakovin in nastanku ter post-translacijskem spreminjanju.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Proteomics
3. Kaj je metabolomika
4. Podobnosti med proteomiko in metabolomiko
5. Primerjava ob strani - Proteomics vs Metabolomics v tabeli
6. Povzetek

Kaj je Proteomics?

Proteome je celotno proteinsko dopolnilo v celici, tkivu ali organizmu. Zato je proteomika preučevanje proteome organizma. V proteomiki se analizirajo različne značilnosti proteinov. Zato se proteomika osredotoča predvsem na strukturo, orientacijo, funkcije, interakcije z beljakovinami, modifikacije, aplikacije in pomen beljakovin. Zato se trenutno na področju proteomike izvaja veliko raziskovalnih projektov.

Prve proteomske študije so bile narejene za ugotavljanje vsebnosti beljakovin v Escherichia coli. Preslikavo celotne vsebnosti beljakovin smo izvedli z uporabo dvodimenzionalnih (2D) gelov. Po uspehu tega projekta so se znanstveniki lotili določitve skupne vsebnosti beljakovin v živalih, kot so morski prašički in miši. Trenutno preslikavo beljakovin pri ljudeh izvajamo z 2D gel elektroforezo.

Prednost proučevanja proteomike je veliko, saj so beljakovine zaradi katalizatorskih lastnosti beljakovin vodilne molekule, ki imajo večino aktivnosti. Tako lahko študija celih beljakovin zagotavlja informacije o zdravstvenem stanju organizma. Poleg tega ima proteomics veliko aplikacij pri označevanju genomov, identifikaciji bolezni in diagnostiki, izvajanju študij ekspresije beljakovin med eksperimentiranjem in modifikacijah beljakovin ter študij interakcij itd.

Slika 01: Proteomika

V proteomiko sodelujejo različne tehnike, vključno z ekstrakcijo celotnega proteina, ločevanjem le-teh z uporabo 2D gel elektroforeze, sekvenciranjem ekstrahiranih beljakovin z uporabo metod, kot je Edmundova metoda sekvenciranja ali z masno spektrometrijo, in analizo strukturnih in funkcionalnih lastnosti proteina z uporabo računalniška programska oprema in orodja za bioinformatiko.

Kaj je metabolomika?

Metabolomika je preučevanje vseh presnovkov v celici, tkivu ali organizmu. Vključuje identifikacijo in količinsko opredelitev celičnih presnovkov z uporabo različnih naprednih analitičnih in statističnih orodij. Metabolomika je pomembna študija, saj razkriva informacije o presnovi organizma.

Slika 02: Metabolomika

Za proučevanje substratov in produktov presnovnih reakcij metabolomika uporablja masno spektrometrijo kot analitično platformo. Masna spektrometrija ima za posledico presnovke in njihove koncentracije, kar odraža dejansko biokemično stanje celic ali tkiv. Zato je metabolomika mogoče obravnavati kot najboljši prikaz molekularnega fenotipa organizma. Poleg teh lahko metabolomiko štejemo kot podaljšek proteomikov, ker večina presnovkov nastane zaradi aktivnosti encimov, ki so beljakovine.

Kakšne so podobnosti med proteomiko in metabolomiko?

• Proteomika in metabolomika sta dve omski znanosti, povezani z genomiko.
• Metabolomiko lahko razumemo kot podaljšek proteomike.
• Proteome in metabolome sta tesno prepletena s številnimi raziskavami.

Kakšna je razlika med proteomiko in metabolomiko?

Proteomics je obsežna raziskava beljakovin, ki vključuje njihovo strukturo in delovanje znotraj celice ali organizma. Medtem pa je metabolomija preučevanje profilov metabolita v celici, tkivu ali organizmu pod določenimi pogoji. Torej, to je ključna razlika med proteomiko in metabolomiko. Poleg tega se proteomiki nanašajo predvsem na celoten sklop beljakovin, medtem ko metabolomika zadeva predvsem celoten nabor presnovkov, vključno z raznoliko paleto majhnih molekul, kot so peptidi, ogljikovi hidrati, lipidi, nukleozidi in katabolični produkti eksogenih spojin itd. Zato je to še ena razlika med proteomiko in metabolomiko.

Spodnja infografija povzema razliko med proteomiko in metabolomiko.

Povzetek - Proteomics vs Metabolomics

Žive organizme lahko preučujemo z uporabo svojega genoma, beljakovin in presnovkov. Genomika, proteomika in metabolomika so tri področja, ki preučujejo genetsko sestavo, beljakovine in presnovke celice oziroma organizma. Proteomika je pomembna, saj je dinamičen odsev genov in okolja. Metabolomika je zelo pomembna, saj neposredno odraža trenutno stanje biokemične reakcije celic ali metabolični status organizma. Tako povzamemo razliko med proteomiko in metabolomiko.

Referenca:

1. P, Surat. "Kako sta metaboloma in proteomi povezana?" Novice, 26. februarja 2019, dostopno tukaj.
2. Horgan, Richard P in Louise C Kenny. "SAC pregled" Omic "tehnologij: Genomika, transkriptomija, proteomika in metabolomika." Akušerstvo in ginekologija, John Wiley & Sons, Ltd (10.1111), 18. julij 2011, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Proteomics" avtorja Xxl7441 v angleški Wikibooks - Preneseno iz en.wikibooks v Commons. (Javna domena) prek Wikimedije Commons
2. »Metabolomics schema« avtor Lmaps (pogovor) - to delo sem v celoti ustvaril sam (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia