Skillnad mellan genomforskning och proteomik

Huvudskillnad - Genomics vs Proteomics

Genomics, proteomics och metabolomics är de fält som är inblandade i studien och klassificeringen av levande saker genom deras genomer, proteinprodukterna syntetiseras baserat på de genetiska instruktionerna och typen av molekyler de metaboliserar respektive. Genomics och proteomics är nära relaterade områden. De huvudskillnad mellan genomik och proteomik är det genomik är studien av hela uppsättningen gener i genomet hos en cell medan proteomik är studien av hela uppsättningen av proteiner som produceras av cellen. Metabolomics å andra sidan är studien av hela uppsättningen föreningar med låg molekylvikt som tjänar som substrat och biprodukter av de enzymatiska reaktionerna hos en cell.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är genomics
      - Definition, Tekniker, Klassificering
2. Vad är Proteomics
     - Definition, Tekniker, Klassificering
3. Vad är likheterna mellan genomik och proteomik
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan genomik och proteomik
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Genes, Genomics, Human Genome Project (HGP), Human Proteome Project (HPP), Proteiner, Proteom, Proteomik

Vad är genomics

Genomics refererar till studien av hela uppsättningen gener i ett genom. Genomet är den fullständiga uppsättningen genetisk information av en organism, som huvudsakligen består av DNA. Hög genomströmningsteknik används i genomiken för att kartlägga, sekvensera och analysera genomer. De tekniker som är involverade i genomik innefattar gen-sekvenseringsstrategier, såsom riktad gensekvensering, helgenom hagelgevärssekvensering, konstruktion av uttryckta sekvensmarkörer (ESTs), identifiering av enkla nukleotidpolymorfismer (SNPs) och analys och tolkning av sekvenserad data med användning av olika program och databaser. De viktigaste stegen i hagelgevärssekvenseringen visas i Figur 1. 

Figur 1: Environmental Shotgun Sequencing (ESS)
Provtagning, (B) filtreringspartiklar, (C) DNA-extraktion och lysis, (D) kloning och bibliotek, (D) sekvensering, (E) sekvensmontering

De två huvudområdena av genomiken är strukturella genomik och funktionell genomik. I strukturella genomik, strukturen och de relativa lägena hos generna studeras i funktionell genomik, genernas funktion eller roll i de reglerande metaboliska aktiviteterna studeras. Genomsekvenseringsprojekt är den senaste utvecklingen inom genomik. Human Genome Project (HGP) avslutades 2003. Målen för Human Genome Project var:

• Till identifiera alla (cirka 20 000-25 000) gener i humant genom,
• Att bestämma hela sekvenserna (cirka 3 miljarder kemiska baspar) som sminkar mänskligt genom,
• Att förvara denna information i databaser,
• Att förbättra verktyg för dataanalys,
• För att överföra related teknologier till den privata sektorn, och
• Att poängtera de etiska, juridiska och sociala frågorna (ELSI) som kan uppstå av projektet.

Förutom det humana genomet har även mus och risgener utsatts för genomiska studier.

Vad är Proteomics

Proteomik avser studier av hela uppsättningen proteiner som produceras av en cell. Proteinet är den kompletta uppsättningen proteiner som produceras av cellen. I proteomik utförs karakterisering av 3D-strukturen och funktionen av proteiner genom användning av höga genomströmningsmetoder. Tekniker som är involverade i proteomics innefattar extraktion och elektroforetisk separation av proteiner, uppslutning av proteiner med användning av trypsin i små fragment, bestämning av aminosyrasekvensen med masspektrometri och identifiering av proteiner med användning av informationen i proteindatabaserna. Dessutom kan proteinets 3D-struktur förutses med användning av mjukvarubaserade metoder. Expressionen av proteiner kan studeras genom proteinmikroarrays. Protein-nätverkskartor kan utvecklas för att bestämma protein-protein-interaktioner. Olika fenomen av proteomik visas i figur 2.

Figur 2: Proteomics

Proteinprodukter från generna av det humana genomet studeras under Human Proteome Project (HPP). Ett av huvudmålen för Human Proteome Project är att identifiera proteiner som är involverade i de stora sjukdomarna.

Likheter mellan Genomics och Proteomics

• Genomics och proteomics är två nära relaterade vetenskapliga områden som används vid studier av organismer.
• Hög genomströmningsteknik används i både genomics och proteomics.

Skillnad mellan genomforskning och proteomik

Definition

Genomics: Genomics refererar till studien av hela uppsättningen gener i ett genom.

proteomik: Proteomik avser studier av hela uppsättningen proteiner som produceras av en cell.

Fenomen

Genomics: Genomics innefattar kartläggning, sekvensering och analys av genomer.

proteomik: Proteomics involverar 3D struktur och funktion av proteiner, och protein-protein interaktioner.

Klassificering

Genomics: De två typerna genomik är strukturella genomik och funktionell genomik.

proteomik: De tre typerna av proteomik är de strukturella, funktionella och expressionsproteomerna.

Viktiga områden

Genomics: Genomsekvenseringsprojekt såsom Human Genome Project är viktiga områden för genomik.

proteomik: Proteome databasutvecklingar som SWISS-2DPAGE och mjukvaruutveckling för datorstödd drogdesign är viktiga områden för proteomik.

Slutsats

Genomik och proteomik är två vetenskapliga områden som används vid studier av organismer. Genomik är studien av hela uppsättningen gener i en organism medan proteomik är studien av hela uppsättningen proteiner som produceras av cellen. Huvudskillnaden mellan genomik och proteomik är kriteriet för varje fält under studien av organismer.

Referens:

1. Griffiths, Anthony JF. "Genomics: en översikt." En introduktion till genetisk analys. 7: e upplagan., U.S. National Library of Medicine, 1 Jan. 1970, Tillgänglig här.
2. Gränslös. Genomics and Proteomics. Genomics and Proteomics Gränslös biologi, tillgänglig här.
3. Graves, Paul R., och Timothy A. J. Haystead. "Molecular Biologists Guide to Proteomics." Mikrobiologi och Molekylärbiologi Recensioner, American Society for Microbiology, Mar. 2002, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Environmental shotgun sequencing" Av John C. Wooley, Adam Godzik, Iddo Friedberg - (CC BY 2.5) via Wikimedia Commons
2. "Proteomics" Av Xxl7441 på engelska Wikibooks - Överförd från en.wikibooks till Commons. (Public Domain) via Commons Wikimedia