Kľúčový rozdiel – proteomika vs transkriptomika
Technológia omic je súčasným trendom, kde sa na rôzne biomolekuly organizmu nazerá ako na celú kolekciu s ohľadom na jeho vlastnosti a funkcie. Omic technológia má široké spektrum aplikácií. Rôzne omiky biologickej vzorky zahŕňajú genomiku, proteomiku, transkriptomiku a metabolomiku. Proteomika zahŕňa úplné štúdium všetkých bielkovín v živom organizme. Je definovaný ako súbor všetkých exprimovaných proteínov v organizme, jeho štruktúrne a funkčné vlastnosti. Kompletná sada proteínov teda tvorí proteóm. Transkriptomika je úplná štúdia všetkých molekúl mediátorovej RNA (mRNA) prítomných v živom organizme. Transkriptomika sa teda zaoberá génmi, ktoré sú aktívne exprimované v živom organizme. Celkový súbor mRNA v živom organizme sa označuje ako transkriptóm. Kľúčový rozdiel medzi proteomikou a transkriptomikou je založený na type biomolekuly. V proteomike sa študuje celkový súbor exprimovaných proteínov v živom organizme, zatiaľ čo v transkriptomike sa študuje celková mRNA živého organizmu.
Čo je proteomika?
Pojem proteomika bol vytvorený v roku 1995 a pôvodne bol definovaný ako celkový proteínový komplement v bunke, tkanive alebo organizme. S pokrokom v proteomických štúdiách bol potom upravený tak, aby sa považoval za zastrešujúci pojem, do ktorého bolo zahrnutých mnoho študijných odborov. V súčasnosti sa v rámci témy proteomika študuje štruktúra, orientácia, funkcie, jej interakcie, jej modifikácie, jej aplikácie a význam proteínov. Preto sa v súčasnosti vykonáva veľa výskumov v oblasti proteomiky.
Urobili sa prvé proteomické štúdie na identifikáciu obsahu bielkovín v Escherichia coli. Mapovanie celkového obsahu proteínov sa uskutočnilo pomocou dvojrozmerných (2D) gélov. Po úspechu sa vedci presunuli k charakterizácii celkového obsahu bielkovín u zvierat, ako sú morčatá a myši. V súčasnosti sa mapovanie ľudských proteínov vykonáva pomocou 2D gélovej elektroforézy.
Aplikácie proteomiky
Štúdium proteomiky má mnoho výhod, pretože proteíny sú riadiacimi molekulami väčšiny aktivít vďaka katalytickej vlastnosti proteínov. Štúdium celých bielkovín teda môže poskytnúť informácie o zdravotnom stave organizmu. Niektoré aplikácie sú;
- Anotácia genómu: Štúdiom obsahu bielkovín v organizme možno určiť presné genómy zodpovedné za aktívnu bielkovinovú zlúčeninu. V tomto scenári sú dôležité výsledky zo všetkej genomiky, transkriptomiky a proteomiky.
- Identifikácia/diagnostika chorôb: Proteomika sa používa na identifikáciu chorobného stavu porovnaním zdravých a chorých
- Uskutočniť expresiu proteínov skúmanú počas experimentu.
- Proteínové modifikácie a interakčné štúdie: Aby bolo možné použiť proteíny v podmienkach in vitro alebo in vivo, rozhodnúť o podmienkach skladovania týchto extrahovaných proteínov a študovať správanie proteínu in vitro, in vivo a in – silico metódy.
Obrázok 01: Proteomika
V proteomike existujú rôzne techniky
- Extrakcia celkového proteínu a separácia proteínov pomocou 2D gélovej elektroforézy. Proteíny možno oddeliť aj pomocou vysokovýkonnej kvapalinovej chromatografie (HPLC).
- Sekvenovanie extrahovaných proteínov pomocou metód, ako je Edmundova sekvenačná metóda alebo hmotnostná spektrometria.
- Po identifikácii sekvencií sa analyzujú štrukturálne a funkčné vlastnosti obsahu bielkovín pomocou počítačového softvéru a bioinformatických nástrojov.
Čo je transkriptomika?
Pojem transkriptóm sa objavil nedávno. Transkriptomika je štúdium celkového obsahu mRNA v organizme. Celková mRNA je exprimovaná DNA v živom organizme alebo bunke. Kompletná zbierka mRNA sa označuje ako transkriptóm.
Kroky na analýzu transkriptómu zahŕňajú:
- Extrakcia RNA, separácia mRNA pomocou stĺpcovej gélovej chromatografie s poly DT guľôčkami.
- Sekvenovanie mRNA je hotové.
Technológia mikročipov je jedným z bežných spôsobov identifikácie transkriptómu organizmu. Technika microarray zahŕňa sondovú platňu s komplementárnymi vláknami transkriptómu. Po hybridizácii je možné charakterizovať mRNA prítomnú v organizme alebo bunkách.
Obrázok 02: Transkriptomické techniky
Transcriptomika je v súčasnosti široko používaná v lekárskej oblasti. Diagnostika chorôb a profilovanie chorôb sú hlavné oblasti, v ktorých sa používa transkriptomika. Analýzou transkriptómu organizmu je možné identifikovať cudziu mRNA, a ak existujú nejaké infekcie, možno ju identifikovať. Nekódujúca RNA môže byť separovaná pomocou transkriptomických technológií. A tiež je možné monitorovať expresiu génov pri rôznych environmentálnych stresoch.
Aké sú podobnosti medzi proteomikou a transkriptomikou?
- Obaja tvoria súčasť konceptu omickej technológie.
- Obe sa používajú pri diagnostike chorôb a charakterizácii chorôb organizmu.
- Obe študijné oblasti zahŕňali extrakciu biomolekuly, separáciu biomolekuly a kroky sekvenovania.
Aký je rozdiel medzi proteomikou a transkriptomikou?
Protemics vs Transscriptomics |
|
| Proteomika zahŕňa kompletné štúdium všetkých bielkovín v živom organizme. | Transcriptomika je kompletná štúdia všetkých molekúl mediátorovej RNA (mRNA) prítomných v živom organizme. |
| Študovaný typ biomolekuly | |
| Proteíny sa študujú v proteomike. | mRNA sa študujú v transkriptomike. |
| Študované faktory | |
| Štruktúra, funkcia, interakcie, modifikácie a aplikácie proteínov sú študované v proteomike. | Štruktúra sekvencií, interakcie s prostredím a aplikácie mRNA sú študované v transkriptomike. |
Zhrnutie – Proteomika verzus transkriptomika
Omika zohráva dôležitú úlohu v oblasti biologických vied. Proteomika sa týka štúdia proteómu, ktorý tvorí kompletnú kolekciu proteínov v bunke alebo organizme. Transkriptomika sa týka štúdia transkriptómu, čo je úplný súbor exprimovanej DNA, ktorá je vo forme mRNA. Dve študijné oblasti, proteomika a transkriptomika, boli odvodené po zavedení genomiky a v súčasnosti sa široko používajú v lekárskej diagnostike a pri charakterizácii a skríningu organizmov. Toto je rozdiel medzi proteomikou a transkriptomikou.
Stiahnite si PDF dokument Proteomics vs Transscriptomics
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu: Rozdiel medzi proteomikou a transkriptomikou
