Forskjellen mellom genomforskning og proteomik

Hovedforskjell - Genomics vs Proteomics

Genomics, proteomics og metabolomics er feltene som er involvert i studien og klassifiseringen av levende ting ved hjelp av deres genomene, proteinproduktene syntetiseres basert på de genetiske instruksjonene og typen molekyler de metaboliserer henholdsvis. Genomics og proteomics er nært beslektede felt. De hovedforskjell mellom genomics og proteomics er det genomik er studien av hele settet av gener i genomet av en celle mens proteomikk er studien av hele settet av proteiner produsert av cellen. Metabolomics, derimot, er studien av hele settet av lavmolekylære forbindelser som tjener som substrater og biprodukter av de enzymatiske reaksjonene av en celle.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er genomics
      - Definisjon, teknikker, klassifisering
2. Hva er Proteomics
     - Definisjon, teknikker, klassifisering
3. Hva er likhetene mellom genomforskning og proteomik
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom genomforskning og proteomik
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord: Gener, Genomics, Human Genome Project (HGP), Human Proteome Project (HPP), Proteiner, Proteom, Proteomikk

Hva er genomics

Genomics refererer til studiet av hele settet av gener i et genom. Genomet er det komplette settet av genetisk informasjon av en organisme, hovedsakelig bestående av DNA. Høy gjennomstrømmingsteknikk brukes i genomene til å kartlegge, sekvensere og analysere genomer. Teknikkene som er involvert i genomics inkluderer gen-sekvenseringsstrategier, slik som rettet gensekvensering, helgenom haglgevoks-sekvensering, konstruksjon av uttrykte sekvensmerker (ESTs), identifisering av enkle nukleotidpolymorfismer (SNPs) og analyse og tolkning av sekvenserte data ved bruk av forskjellig programvare og databaser. De viktigste trinnene i hagle sekvenseringen er vist i Figur 1. 

Figur 1: Environmental Shotgun Sequencing (ESS)
Prøvetaking, (B) filtreringspartikler, (C) DNA-ekstraksjon og lysis, (D) kloning og bibliotek, (D) sekvensering, (E) sekvensmontering

De to hovedområdene av genomene er strukturelle genomics og funksjonell genomikk. I strukturelle genomics, strukturen og de relative stillingene til genene blir studert mens de er i funksjonell genomikk, Genets funksjon eller rolle i regulerende metabolske aktiviteter studeres. Genome Sequencing Prosjekter er den nyeste utviklingen i genomics. Human Genome Project (HGP) ble fullført i 2003. Målene for Human Genome Project var:

  • Til identifisere alle (ca. 20.000-25.000) gener i humant genom,
  • Å bestemme hele sekvensene (ca. 3 milliarder kjemiske basepar) som sminker menneskelig genom,
  • Å lagre denne informasjonen i databaser,
  • Å forbedre verktøy for dataanalyse,
  • For å overføre related teknologier til privat sektor, og
  • Til adresse de etiske, juridiske og sosiale spørsmålene (ELSI) som kan oppstå fra prosjektet.

I tillegg til det humane genomet har også mus og risgener blitt utsatt for genomiske studier.

Hva er Proteomics

Proteomikk refererer til studiet av hele settet av proteiner produsert av en celle. Proteomet er det komplette settet av proteiner produsert av cellen. I proteomikk utføres karakterisering av 3D-strukturen og funksjonen av proteiner ved bruk av høye gjennomstrømmingsmetoder. Teknikker involvert i proteomics inkluderer utvinning og elektroforetisk separasjon av proteiner, fordøyelse av proteiner ved bruk av trypsin i små fragmenter, bestemmelse av aminosyresekvensen ved massespektrometri og identifisering av proteiner ved bruk av informasjonen i proteindatabasene. Videre kan 3D-strukturen av proteinet forutsies ved bruk av programvarebaserte metoder. Ekspresjonen av proteiner kan studeres ved proteinmikroarrays. Protein-nettverkskart kan utvikles for å bestemme protein-protein-interaksjoner. Forskjellige fenomener av proteomikk er vist i figur 2.

Figur 2: Proteomikk

Proteinprodukter fra gener av det humane genomet studeres under Human Proteome Project (HPP). Et av hovedmålene med Human Proteome Project er å identifisere proteiner involvert i de store sykdommene.

Likheter mellom genomforskning og proteomik

  • Genomics og proteomics er to nært beslektede vitenskapelige felt brukt i studien av organismer.
  • High throughput teknikker brukes i både genomics og proteomics.

Forskjellen mellom genomforskning og proteomik

Definisjon

Genomics: Genomics refererer til studiet av hele settet av gener i et genom.

proteomikk: Proteomikk refererer til studiet av hele settet av proteiner produsert av en celle.

fenomener

Genomics: Genomics involverer kartlegging, sekvensering og analyse av genomer.

proteomikk: Proteomikk involverer 3D struktur og funksjon av proteiner, og protein-protein interaksjoner.

Klassifisering

Genomics: De to typene genomics er strukturelle genomics og funksjonelle genomics.

proteomikk: De tre typene proteomics er strukturelle, funksjonelle og ekspresjon proteomics.

Viktige områder

Genomics: Genomsekvenseringsprosjekter som Human Genome Project er viktige områder av genomics.

proteomikk: Proteome databaseutviklinger som SWISS-2DPAGE og programvareutvikling for datamaskinstøttet stoffdesign er viktige områder av proteomikk.

Konklusjon

Genomics og proteomics er to vitenskapelige områder som brukes i studier av organismer. Genomics er studiet av hele settet av gener i en organisme mens proteomics er studien av hele settet av proteiner produsert av cellen. Hovedforskjellen mellom genomforskning og proteomikk er kriteriene for hvert felt under studien av organismer.

Henvisning:

1. Griffiths, Anthony JF. "Genomics: en oversikt." En introduksjon til genetisk analyse. 7. utgave., U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970, Tilgjengelig her.
2. Grenseløs. "Genomics and Proteomics." Genomics and Proteomics | Grenseløs biologi, tilgjengelig her.
3. Graves, Paul R., og Timothy A. J. Haystead. "Molekylærbiologens Guide til Proteomikk." Mikrobiologi og Molekylærbiologi, American Society for Microbiology, Mar. 2002, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Environmental shotgun sequencing" Av John C. Wooley, Adam Godzik, Iddo Friedberg - (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Proteomics" Av Xxl7441 på engelskboksen - Overført fra en.wikibooks til Commons. (Public Domain) via Commons Wikimedia