Kluczowa różnica między proteomiką a metabolomiką polega na tym, że proteomika to badanie wszystkich białek organizmu, podczas gdy metabolomika to badanie wszystkich metabolitów organizmu.
Genomika to nauka o budowie genetycznej organizmu. Proteomika i metabolomika to dwie nauki omiczne związane z genomiką. Proteom odnosi się do wszystkich białek w komórce lub organizmie. Z kolei metabolom 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 charakteryzowaniu i badaniu przesiewowym organizmów. Co więcej, oba są powiązane w wielu aspektach biologii komórki, zwłaszcza w sygnalizacji komórkowej, degradacji białek i generowaniu oraz modyfikacji potranslacyjnej.
Co to jest proteomika?
Proteom to całkowite uzupełnienie białka w komórce, tkance lub organizmie. Dlatego proteomika to nauka o proteomie organizmu. W proteomice analizowane są różne cechy białek. Dlatego proteomika skupia się głównie na budowie, orientacji, funkcjach, interakcjach białek, modyfikacjach, zastosowaniach i znaczeniu białek. Dlatego obecnie realizowanych jest wiele projektów badawczych w dziedzinie proteomiki.
Pierwsze badania proteomiczne przeprowadzono w celu określenia zawartości białka w Escherichia coli. Mapowanie całkowitej zawartości białka wykonano 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 białek ludzkich odbywa się za pomocą elektroforezy żelowej 2D.
Istnieje wiele zalet badania proteomiki, ponieważ białka są cząsteczkami rządzącymi największą aktywnością ze względu na ich właściwości katalityczne. Tak więc badanie całych białek może dostarczyć informacji o stanie zdrowia organizmu. Ponadto proteomika ma wiele zastosowań w adnotacji genomu, identyfikacji chorób i diagnostyce, przeprowadzaniu badań ekspresji białek podczas eksperymentów oraz modyfikacji białek i badań interakcji itp.
Rysunek 01: Proteomika
W proteomice stosuje się różne techniki, w tym ekstrakcję całkowitego białka, rozdzielanie ich za pomocą elektroforezy żelowej 2D, sekwencjonowanie wyekstrahowanych białek przy użyciu metod takich jak metoda sekwencjonowania Edmunda lub spektrometria mas oraz analiza strukturalno-funkcjonalna właściwości białka za pomocą oprogramowania komputerowego i narzędzi bioinformatycznych.
Co to jest Metabolomika?
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 dostarcza informacji dotyczących metabolizmu organizmu.
Rysunek 02: Metabolomika
Do badania substratów i produktów reakcji metabolicznych metabolomika wykorzystuje spektrometrię mas jako platformę analityczną. Wynikiem spektrometrii masowej są metabolity i ich stężenia, odzwierciedlające rzeczywisty stan biochemiczny komórek lub tkanek. Dlatego metabolomika może być uważana za najlepszą reprezentację fenotypu molekularnego organizmu. Oprócz tego, metabolomika może być uważana za rozszerzenie proteomiki, ponieważ większość metabolitów powstaje w wyniku aktywności enzymów, które są białkami.
Jakie są podobieństwa między proteomiką a metabolomiką?
- Proteomika i metabolomika to dwie nauki omiczne związane z genomiką.
- Metabolomika może być uważana za rozszerzenie proteomiki.
- Proteom i metabolom są ściśle powiązane z wieloma badaniami.
Jaka jest różnica między proteomiką a metabolomiką?
Proteomika to szeroko zakrojone badanie białek, w tym ich struktury i funkcji, w komórce lub organizmie. Tymczasem metabolomika to badanie profili metabolitów w komórce, tkance lub organizmie w określonych warunkach. To jest 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. Jest to zatem kolejna różnica między proteomiką a metabolomiką.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między proteomiką a metabolomiką.
Podsumowanie – proteomika kontra metabolomika
Żywe organizmy można badać przy użyciu ich genomu, białek i metabolitów. Genomika, proteomika i metabolomika to trzy obszary, które badają odpowiednio budowę genetyczną, białka i metabolity 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 stan metaboliczny organizmu. Tak więc podsumowuje to różnicę między proteomiką a metabolomiką.
