Ključna razlika – proteomika proti transkriptomiki
Omic tehnologija je trenutni trend, kjer se različne biomolekule organizma obravnavajo kot celota glede na njegove lastnosti in funkcije. Tehnologija omic ima široko paleto aplikacij. Različne omike biološkega vzorca vključujejo genomiko, proteomiko, transkriptomiko in metabolomiko. Proteomika vključuje popolno študijo vseh beljakovin v živem organizmu. Opredeljena je kot skupek vseh izraženih beljakovin v organizmu, njegovih strukturnih in funkcionalnih lastnosti. Celoten niz beljakovin torej tvori proteom. Transkriptomika je popolna študija vseh molekul messenger RNA (mRNA), prisotnih v živem organizmu. Tako se transkriptomika ukvarja z geni, ki se aktivno izražajo v živem organizmu. Celoten niz mRNA v živem organizmu se imenuje transkriptom. Ključna razlika med proteomiko in transkriptomiko temelji na vrsti biomolekule. V proteomiki preučujejo celoten niz izraženih proteinov v živem organizmu, medtem ko v transkriptomiki preučujejo celotno mRNA živega organizma.
Kaj je proteomika?
Izraz proteomika je bil skovan leta 1995 in je bil sprva opredeljen kot skupni proteinski komplement v celici, tkivu ali organizmu. Z napredkom v proteomskih študijah je bil nato spremenjen, da se šteje za krovni izraz, v katerega so bila vključena številna študijska področja. Trenutno se pod temo proteomika preučuje struktura, orientacija, funkcije, njene interakcije, modifikacije, aplikacije in pomen beljakovin. Zato se na področju proteomike trenutno izvaja veliko raziskav.
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 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.
Uporabe proteomike
Obstaja veliko prednosti preučevanja proteomike, saj so beljakovine vodilne molekule večine dejavnosti zaradi lastnosti katalizatorja beljakovin. Tako lahko študija celih beljakovin zagotovi informacije o zdravstvenem stanju organizma. Nekatere aplikacije so;
- Oznaka genoma: S proučevanjem vsebnosti beljakovin v organizmu je mogoče določiti natančne genome, odgovorne za aktivno beljakovinsko spojino. V tem scenariju so pomembni rezultati vse genomike, transkriptomike in proteomike.
- Identifikacija bolezni / Diagnostika: Proteomika se uporablja pri identifikaciji bolezenskega stanja s primerjavo zdravih in bolnih
- Za izvajanje ekspresije beljakovin, preučenih med poskusom.
- Modifikacije beljakovin in študije medsebojnega delovanja: Za uporabo beljakovin v pogojih in vitro ali in pogojih in vivo, za določitev pogojev shranjevanja teh ekstrahiranih beljakovin in za preučevanje obnašanja beljakovin v pogojih in vitro, in vivo in v – silico metode.
Slika 01: Proteomika
Proteomika vključuje različne tehnike
- Ekstrakcija celotnega proteina in ločevanje proteinov z 2D gelsko elektroforezo. Beljakovine je mogoče ločiti tudi s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti (HPLC).
- Določanje zaporedja ekstrahiranih proteinov z metodami, kot sta Edmundova metoda sekvenciranja ali masna spektrometrija.
- Ko so sekvence identificirane, se strukturne in funkcionalne lastnosti vsebnosti beljakovin analizirajo z uporabo računalniške programske opreme in orodij za bioinformatiko.
Kaj je transkriptomika?
Izraz transkriptom je bil skovan pred kratkim. Transkriptomika je preučevanje celotne vsebnosti mRNA v organizmu. Celotna mRNK je izražena DNK v živem organizmu ali celici. Celotna zbirka mRNA se imenuje transkriptom.
Koraki k analizi transkriptoma vključujejo,
- Ekstrakcija RNA, ločevanje mRNA z uporabo kolonske gelske kromatografije s poli DT kroglicami.
- Sekvenciranje mRNA je opravljeno.
Tehnologija mikromrež je eden od pogostih načinov prepoznavanja transkriptoma organizma. Tehnika mikromrež vključuje ploščo sonde s komplementarnimi verigami transkriptoma. Po hibridizaciji lahko označimo mRNA, prisotno v organizmu ali celicah.
Slika 02: Transkriptomske tehnike
Transkriptomika se zdaj pogosto uporablja na medicinskem področju. Diagnostika bolezni in profiliranje bolezni sta glavni področji, na katerih se uporablja transkriptomika. Z analizo transkriptoma organizma je mogoče identificirati tujo mRNA in če obstajajo okužbe, jo je mogoče identificirati. Nekodirajočo RNA je mogoče ločiti z uporabo transkriptomskih tehnologij. Prav tako je mogoče spremljati izražanje genov pod različnimi okoljskimi obremenitvami.
Kakšne so podobnosti med proteomiko in transkriptomiko?
- Oboje tvorita del koncepta omic tehnologije.
- Oboje se uporablja pri diagnostiki bolezni in karakterizaciji bolezni organizma.
- Obe študijski področji sta vključevali ekstrakcijo biomolekule, ločevanje biomolekule in korake zaporedja.
Kakšna je razlika med proteomiko in transkriptomiko?
Protemics proti transkriptomiki |
|
| Proteomika vključuje popolno študijo vseh beljakovin v živem organizmu. | Transkriptomika je popolna študija vseh molekul messenger RNA (mRNA), prisotnih v živem organizmu. |
| Proučevana vrsta biološke molekule | |
| Proteine preučuje proteomika. | mRNA preučujejo v transkriptomiki. |
| Proučevani dejavniki | |
| Struktura, delovanje, interakcije, modifikacije in aplikacije proteinov se preučujejo v proteomiki. | Struktura zaporedja, interakcije z okoljem in aplikacije mRNA se preučujejo v transkriptomiki. |
Povzetek – Proteomika proti transkriptomiki
Omike igrajo pomembno vlogo na področju znanosti o življenju. Proteomika se nanaša na preučevanje proteoma, ki tvori celotno zbirko beljakovin v celici ali organizmu. Transkriptomika se nanaša na preučevanje transkriptoma, ki je celoten niz izražene DNA v obliki mRNA. Dve študijski področji, proteomika in transkriptomika, sta bili izpeljani po uvedbi genomike in se trenutno pogosto uporabljata v medicinski diagnostiki ter pri karakterizaciji in presejanju organizmov. To je razlika med proteomiko in transkriptomiko.
Prenesite PDF Proteomics vs Transcriptomics
Različico PDF tega članka lahko prenesete in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj: Razlika med proteomiko in transkriptomiko
