Põhiline erinevus proteoomika ja metaboloomika vahel seisneb selles, et proteoomika uurib organismi kõiki valke, metaboolika aga organismi kõiki metaboliite.
Genoomika uurib organismi geneetilist ülesehitust. Proteoomika ja metaboloomika on kaks genoomikaga seotud teadust. Proteoom viitab kõikidele valkudele rakus või organismis. Metaboloom seevastu viitab organismi kõikidele metaboliitidele. Seega on proteoomi uurimine proteoomika, metaboolia uurimine aga metaboloomika. Nii proteoomika kui ka metaboloomika on olulised haiguste diagnostikas ning organismide iseloomustamisel ja skriinimisel. Lisaks on need mõlemad seotud paljudes rakubioloogia aspektides, eriti raku signaalimises, valkude lagunemises ja genereerimises ning translatsioonijärgses modifikatsioonis.
Mis on proteoomika?
Proteoom on valgu kogukomplement rakus, koes või organismis. Seetõttu on proteoomika organismi proteoomi uurimine. Proteoomikas analüüsitakse valkude erinevaid omadusi. Seetõttu keskendub proteoomika peamiselt valkude struktuurile, orientatsioonile, funktsioonidele, valkude interaktsioonidele, modifikatsioonidele, rakendustele ja tähtsusele. Seetõttu viiakse praegu proteoomika valdkonnas läbi palju uurimisprojekte.
Esimesed proteoomilised uuringud viidi läbi Escherichia coli valgusisalduse tuvastamiseks. Kogu valgusisalduse kaardistamine viidi läbi kahemõõtmeliste (2D) geelide abil. Pärast selle projekti edu alustasid teadlased loomade, näiteks merisigade ja hiirte valgu üldsisalduse iseloomustamist. Praegu tehakse inimese valkude kaardistamisel 2D geelelektroforeesi.
Proteoomika uurimisel on palju eeliseid, kuna valgud on valkude katalüsaatoriomaduste tõttu enamiku aktiivsusega juhtmolekulid. Seega võib tervete valkude uurimine anda teavet organismi tervisliku seisundi kohta. Lisaks on proteoomikal palju rakendusi genoomi annotatsioonis, haiguste tuvastamises ja diagnostikas, valguekspressiooni uuringutes katsete ajal ning valkude modifikatsioonides ja koostoimeuuringutes jne.
Joonis 01: Proteoomika
Proteoomikaga on seotud erinevad tehnikad, sealhulgas kogu valgu ekstraheerimine, nende eraldamine 2D geelelektroforeesi abil, ekstraheeritud valkude sekveneerimine selliste meetoditega nagu Edmundi sekveneerimismeetod või massispektromeetria ning struktuursete ja funktsionaalsete struktuuride analüüs valgu omadusi, kasutades arvutipõhist tarkvara ja bioinformaatilisi tööriistu.
Mis on metaboloomika?
Metaboloomika uurib kõiki rakus, koes või organismis leiduvaid metaboliite. See hõlmab rakuliste metaboliitide tuvastamist ja kvantifitseerimist, kasutades erinevaid täiustatud analüütilisi ja statistilisi tööriistu. Ainevahetus on oluline uuring, kuna see paljastab teavet organismi ainevahetuse kohta.
Joonis 02: Ainevahetus
Substraatide ja metaboolsete reaktsioonide produktide uurimiseks kasutab metaboolika analüütilise platvormina massispektromeetriat. Massispektromeetria annab tulemuseks metaboliidid ja nende kontsentratsioonid, mis peegeldavad rakkude või kudede tegelikku biokeemilist seisundit. Seega võib metaboloomikat pidada organismi molekulaarse fenotüübi parimaks esituseks. Lisaks sellele võib metaboloomikat pidada proteoomika laienduseks, kuna enamik metaboliite tekib ensüümide, mis on valgud, aktiivsuse tõttu.
Millised on proteoomika ja metaboloomika sarnasused?
- Proteoomika ja metaboloomika on kaks genoomikaga seotud omiteadust.
- Metaboloomikat võib pidada proteoomika laienduseks.
- Proteoom ja metaboloom on paljude uuringutega tihed alt läbi põimunud.
Mis vahe on proteoomikal ja metaboloomikal?
Proteoomika on laiaulatuslik valkude uurimine, sealhulgas nende struktuur ja funktsioon rakus või organismis. Vahepeal on metaboomika uurimine metaboliitide profiilide kohta rakus, koes või organismis teatud tingimustel. Niisiis, see on peamine erinevus proteoomika ja metaboolika vahel. Lisaks puudutab proteoomika peamiselt valkude täielikku komplekti, metaboolne aga peamiselt metaboliitide komplekti, sealhulgas mitmesuguseid väikeseid molekule, nagu peptiidid, süsivesikud, lipiidid, nukleosiidid ja eksogeensete ühendite kataboolsed tooted jne. Seetõttu on see veel üks erinevus proteoomika ja metaboolika vahel.
Allpool olev infograafik võtab kokku proteoomika ja metaboolika erinevused.
Kokkuvõte – proteoomika vs metaboloomika
Elusorganisme saab uurida nende genoomi, valkude ja metaboliitide abil. Genoomika, proteoomika ja metaboloomika on kolm valdkonda, mis uurivad vastav alt raku või organismi geneetilist ülesehitust, valke ja metaboliite. Proteoomika on oluline, kuna see peegeldab dünaamiliselt nii geene kui ka keskkonda. Ainevahetus on väga oluline, kuna see peegeldab otseselt rakkude biokeemilise reaktsiooni hetkeseisu või organismi metaboolset seisundit. Seega võtab see proteoomika ja metaboolika erinevuse kokku.
