Różnica między proteomiką a metabolizmem

The kluczowa różnica między proteomiką a metabolomiką jest to proteomika to badanie wszystkich białek organizmu, podczas gdy metabolomika to badanie wszystkich metabolitów organizmu.

Genomika to nauka o genetycznym składzie organizmu. Proteomika i metabolomika to dwie nauki omiczne związane z genomiką. Proteom odnosi się do wszystkich białek w komórce lub organizmie. Metabolom natomiast odnosi się do wszystkich metabolitów organizmu. Zatem badanie proteomu to proteomika, podczas gdy badanie metabolomu to metabolomika. Zarówno proteomika, jak i metabolomika są ważne w diagnostyce chorób oraz w charakteryzacji i badaniach przesiewowych organizmów. Co więcej, oba są powiązane w wielu aspektach biologii komórki, szczególnie w sygnalizacji komórkowej, degradacji i wytwarzaniu białka oraz modyfikacji potranslacyjnej.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest proteomika
3. Co to jest metabolizm
4. Podobieństwa między proteomiką a metabolizmem
5. Porównanie obok siebie - proteomika vs metabolizm w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest proteomika?

Proteom to całkowite uzupełnienie białka w komórce, tkance lub organizmie. Dlatego proteomika to badanie proteomu organizmu. W proteomice analizowane są różne cechy białek. Dlatego proteomika koncentruje się głównie na strukturze, orientacji, funkcjach, interakcjach z białkami, modyfikacjach, zastosowaniach i znaczeniu białek. Dlatego obecnie wiele projektów badawczych jest prowadzonych w dziedzinie proteomiki.

Pierwsze badania proteomiczne przeprowadzono w celu identyfikacji zawartości białka w Escherichia coli. Mapowanie całkowitej zawartości białka przeprowadzono przy użyciu żeli dwuwymiarowych (2D). Po sukcesie tego projektu naukowcy przystąpili do scharakteryzowania całkowitej zawartości białka u zwierząt, takich jak świnki morskie i myszy. Obecnie mapowanie ludzkich białek odbywa się za pomocą elektroforezy żelowej 2D.

Istnieje wiele zalet badania proteomiki, ponieważ białka są cząsteczkami rządzącymi o największej aktywności ze względu na właściwości katalizatora białek. Zatem badanie całych białek może dostarczyć informacji dotyczących stanu zdrowia organizmu. Ponadto proteomika ma wiele zastosowań w adnotacjach genomowych, identyfikacji i diagnostyce chorób, przeprowadzaniu badań ekspresji białka podczas eksperymentów oraz modyfikacji białek i badaniach interakcji itp..

Ryc. 01: Proteomika

Istnieją różne techniki związane z proteomiką, w tym ekstrakcja całkowitego białka, rozdział ich za pomocą elektroforezy żelowej 2D, sekwencjonowanie wyekstrahowanych białek metodami takimi jak metoda sekwencjonowania Edmunda lub spektrometrii mas oraz analiza strukturalnych i funkcjonalnych właściwości białka za pomocą oprogramowanie komputerowe i narzędzia bioinformatyczne.

Co to jest metabolizm?

Metabolomika to badanie wszystkich metabolitów w komórce, tkance lub organizmie. Obejmuje identyfikację i kwantyfikację metabolitów komórkowych przy użyciu różnych zaawansowanych narzędzi analitycznych i statystycznych. Metabolomika jest ważnym badaniem, ponieważ ujawnia informacje dotyczące metabolizmu organizmu.

Rycina 02: Metabolomika

Do badania substratów i produktów reakcji metabolicznych metabolomika wykorzystuje spektrometrię mas jako platformę analityczną. Spektrometria masowa prowadzi do powstania metabolitów i ich stężeń, odzwierciedlających faktyczny stan biochemiczny komórek lub tkanek. Dlatego metabolomikę można uznać za najlepszą reprezentację fenotypu molekularnego organizmu. Oprócz tego metabolomikę można uznać za przedłużenie proteomiki, ponieważ większość metabolitów powstaje w wyniku aktywności enzymów będących białkami.

Jakie są podobieństwa między proteomiką a metabolizmem?

• Proteomika i metabolomika to dwie nauki omiczne związane z genomiką.
• Metabolomikę można uznać za rozszerzenie proteomiki.
• Proteom i metabolom są ściśle powiązane z wieloma badaniami.

Jaka jest różnica między proteomiką a metabolizmem?

Proteomika to szeroko zakrojone badanie białek, w tym ich budowy i funkcji, w komórce lub organizmie. Tymczasem metabolomika to badanie profili metabolitów w komórce, tkance lub organizmie w danych warunkach. Jest to więc kluczowa różnica między proteomiką a metabolomiką. Poza tym proteomika dotyczy głównie pełnego zestawu białek, podczas gdy metabolomika dotyczy głównie pełnego zestawu metabolitów, w tym różnorodnego zestawu małych cząsteczek, takich jak peptydy, węglowodany, lipidy, nukleozydy i produkty kataboliczne związków egzogennych itp. Dlatego jest to kolejna różnica między proteomiką a metabolomiką.

Poniższa infografika podsumowuje różnicę między proteomiką a metabolomiką.

Podsumowanie - proteomika vs metabolizm

Organizmy żywe można badać przy użyciu genomu, białek i metabolitów. Genomika, proteomika i metabolomika to trzy obszary, które badają skład genetyczny, białka i metabolity odpowiednio komórki lub organizmu. Proteomika jest ważna, ponieważ jest dynamicznym odzwierciedleniem zarówno genów, jak i środowiska. Metabolomika jest bardzo ważna, ponieważ bezpośrednio odzwierciedla aktualny stan reakcji biochemicznej komórek lub status metaboliczny organizmu. Podsumowuje to różnicę między proteomiką a metabolomiką.

Odniesienie:

1. P, Surat. „W jaki sposób powiązane są metabolizm i proteom?” Aktualności, 26 lutego 2019 r. Dostępne tutaj.
2. Horgan, Richard P. i Louise C. Kenny. „SAC Review„ Omic ”Technologies: Genomics, Transcriptomics, Proteomics and Metabolomics.” Położnictwo i ginekologia, John Wiley & Sons, Ltd (10.1111), 18 lipca 2011 r., Dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Proteomics” Autor: Xxl7441 z angielskiej Wikibooks - przeniesiony z en.wikibooks do Commons. (Domena publiczna) przez Commons Wikimedia
2. „Schemat metabolizmu” autor: Lmaps (dyskusja) - stworzyłem tę pracę całkowicie sam (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia