Ključna razlika med proteomiko in metabolomiko je v tem, da proteomika preučuje vse proteine v organizmu, medtem ko metabolomika preučuje vse metabolite v organizmu.
Genoma je preučevanje genetske zasnove organizma. Proteomika in metabolomika sta dve omični vedi, povezani z genomiko. Proteom se nanaša na vse beljakovine v celici ali organizmu. Metabolome pa se nanaša na vse metabolite organizma. Tako je študija proteoma proteomika, medtem ko je študija metaboloma metabolomika. Tako proteomika 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 in ustvarjanju beljakovin ter posttranslacijski modifikaciji.
Kaj je proteomika?
Proteom je celoten proteinski komplement v celici, tkivu ali organizmu. Zato je proteomika preučevanje proteoma organizma. V proteomiki se analizirajo različne lastnosti proteinov. Zato se proteomika osredotoča predvsem na strukturo, orientacijo, funkcije, interakcije beljakovin, modifikacije, aplikacije in pomen beljakovin. Zato trenutno poteka veliko raziskovalnih projektov na področju proteomike.
Prve proteomske študije so bile opravljene za identifikacijo vsebnosti beljakovin v Escherichia coli. Kartiranje celotne vsebnosti beljakovin je bilo narejeno z uporabo dvodimenzionalnih (2D) gelov. Po uspehu tega projekta so znanstveniki prešli na karakterizacijo celotne vsebnosti beljakovin pri živalih, kot so morski prašički in miši. Trenutno se preslikava človeških beljakovin izvaja z 2D gelsko elektroforezo.
Obstaja veliko prednosti preučevanja proteomike, saj so beljakovine glavne molekule, ki vodijo večino aktivnosti zaradi lastnosti katalizatorja beljakovin. Tako lahko študija celih beljakovin zagotovi informacije o zdravstvenem stanju organizma. Poleg tega ima proteomika veliko aplikacij pri označevanju genoma, identifikaciji in diagnostiki bolezni, izvajanju študij izražanja beljakovin med eksperimentiranjem in študijah modifikacije beljakovin in interakcij itd.
Slika 01: Proteomika
V proteomiko so vključene različne tehnike, vključno z ekstrakcijo celotnega proteina, njihovim ločevanjem z 2D gelsko elektroforezo, sekvenciranjem ekstrahiranih proteinov z uporabo metod, kot je Edmundova metoda sekvenciranja ali masna spektrometrija ter analiza strukturnih in funkcionalnih lastnosti proteina z uporabo računalniške programske opreme in orodij za bioinformatiko.
Kaj je metabolomika?
Metabolomika preučuje vse metabolite v celici, tkivu ali organizmu. Vključuje identifikacijo in kvantifikacijo celičnih metabolitov z uporabo različnih naprednih analitičnih in statističnih orodij. Metabolomika je pomembna študija, saj razkriva informacije o metabolizmu organizma.
Slika 02: Metabolomika
Za preučevanje substratov in produktov presnovnih reakcij metabolomika uporablja masno spektrometrijo kot analitično platformo. Rezultat masne spektrometrije so metaboliti in njihove koncentracije, ki odražajo dejansko biokemično stanje celic ali tkiv. Zato se lahko metabolomika šteje za najboljšo predstavitev molekularnega fenotipa organizma. Poleg tega lahko metabolomiko obravnavamo kot razširitev proteomike, ker večina metabolitov nastane zaradi aktivnosti encimov, ki so beljakovine.
Kakšne so podobnosti med proteomiko in metabolomiko?
- Proteomika in metabolomika sta dve omični znanosti, povezani z genomiko.
- Metabolomiko lahko obravnavamo kot razširitev proteomike.
- Proteom in metabolom sta tesno prepletena s številnimi študijami.
Kakšna je razlika med proteomiko in metabolomiko?
Proteomika je obsežna študija beljakovin, vključno z njihovo strukturo in funkcijo, v celici ali organizmu. Medtem je metabolomika preučevanje profilov metabolitov v celici, tkivu ali organizmu pod danim nizom pogojev. Torej, to je ključna razlika med proteomiko in metabolomiko. Poleg tega se proteomika v glavnem nanaša na celoten nabor beljakovin, medtem ko se metabolomika nanaša predvsem na celoten nabor metabolitov, vključno z raznolikim naborom 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 infografika povzema razliko med proteomiko in metabolomiko.
Povzetek – Proteomika proti metabolomiki
Žive organizme je mogoče preučevati z uporabo njihovega genoma, beljakovin in metabolitov. Genomika, proteomika in metabolomika so tri področja, ki preučujejo genetsko zasnovo, beljakovine in metabolite celice oziroma organizma. Proteomika je pomembna, saj je dinamičen odraz genov in okolja. Metabolomika je zelo pomembna, saj neposredno odraža trenutno stanje biokemične reakcije celic oziroma presnovnega stanja organizma. To torej povzema razliko med proteomiko in metabolomiko.
