Peamine erinevus – proteoomika vs transkriptoomika
Omic tehnoloogia on praegune trend, kus organismi erinevaid biomolekule vaadeldakse kui tervikut nende omaduste ja funktsioonide osas. Omic-tehnoloogial on lai valik rakendusi. Bioloogilise proovi erinevad oomikad hõlmavad genoomikat, proteoomikat, transkriptoomikat ja metaboomikat. Proteoomika hõlmab elusorganismi kõigi valkude täielikku uurimist. Seda määratletakse kui kõigi organismis ekspresseeritud valkude kogumit, selle struktuurseid ja funktsionaalseid omadusi. Seetõttu moodustab proteoomi täielik valkude komplekt. Transkriptoomika on kõigi elusorganismis esinevate messenger RNA (mRNA) molekulide täielik uurimine. Seega tegeleb transkriptoomika geenidega, mis elusorganismis aktiivselt avalduvad. MRNA kogukomplekti elusorganismis nimetatakse transkriptoomiks. Peamine erinevus proteoomika ja transkriptoomika vahel põhineb biomolekuli tüübil. Proteoomikas uuritakse elusorganismis ekspresseeritud valkude kogukomplekti, samas kui transkriptoomikas uuritakse elusorganismi kogu mRNA-d.
Mis on proteoomika?
Termina proteoomika võeti kasutusele 1995. aastal ja see määratleti algselt kui valgu kogukomplement rakus, koes või organismis. Proteoomiliste uuringute edenedes muudeti seda seejärel katusterminiks, mis hõlmas paljusid õppevaldkondi. Praegu uuritakse proteoomika teema all valkude struktuuri, orientatsiooni, funktsioone, selle interaktsioone, modifikatsioone, rakendusi ja olulisust. Seetõttu tehakse praegu proteoomika valdkonnas palju uuringuid.
Esimesed proteoomilised uuringud viidi läbi Escherichia coli valgusisalduse tuvastamiseks. Kogu valgusisalduse kaardistamine viidi läbi kahemõõtmeliste (2D) geelide abil. Selle õnnestumisel asusid teadlased looma, näiteks merisigade ja hiirte, üldvalgusisalduse iseloomustamisele. Praegu tehakse inimese valkude kaardistamisel 2D geelelektroforeesi.
Proteoomika rakendused
Proteoomika uurimisel on palju eeliseid, kuna valgud on valkude katalüsaatoriomaduste tõttu enamiku aktiivsuse juhtmolekulid. Seega võib tervete valkude uurimine anda teavet organismi tervisliku seisundi kohta. Mõned rakendused on;
- Genoomi annotatsioon: organismi valgusisaldust uurides saab määrata täpsed genoomid, mis vastutavad aktiivse valguühendi eest. Selle stsenaariumi puhul on kogu genoomika tulemused olulised transkriptoomika ja proteoomika.
- Haiguse tuvastamine / Diagnostika: Proteoomikat kasutatakse haigusseisundi tuvastamisel, võrreldes terveid ja haigeid
- Eksperimendi käigus uuritud valgu ekspressiooni läbiviimiseks.
- Valkude modifikatsioonid ja koostoimeuuringud: valkude kasutamiseks in vitro või in vivo tingimustes, nende ekstraheeritud valkude säilitustingimuste üle otsustamiseks ja valgu käitumise uurimiseks in vitro, in vivo ja in vitro – silico meetodid.
Joonis 01: Proteoomika
Proteoomikaga on seotud erinevad tehnikad
- Kogu valgu ekstraheerimine ja valkude eraldamine 2D geelelektroforeesi abil. Valke saab eraldada ka kõrgjõudlusega vedelikkromatograafia (HPLC) abil.
- Ekstraheeritud valkude sekveneerimine, kasutades selliseid meetodeid nagu Edmundi sekveneerimismeetod või massispektromeetria.
- Kui järjestused on tuvastatud, analüüsitakse valgusisalduse struktuurseid ja funktsionaalseid omadusi arvutipõhise tarkvara ja bioinformaatika tööriistade abil.
Mis on transkriptoomika?
Transkriptsioonitermin võeti kasutusele hiljuti. Transkriptoomika uurib organismi mRNA kogusisaldust. Kogu mRNA on elusorganismis või rakus ekspresseeritud DNA. MRNA täielikku kogumit nimetatakse transkriptoomiks.
Sammud transkriptoomi analüüsimisel hõlmavad järgmist:
- RNA ekstraheerimine, mRNA eraldamine kolonngeelkromatograafia abil polü-DT helmestega.
- MRNA järjestamine on tehtud.
Microarray tehnoloogia on üks levinud viis organismi transkriptoomi tuvastamiseks. Mikrokiibi tehnika hõlmab sondiplaati koos transkriptoomi komplementaarsete ahelatega. Hübridiseerimisel saab iseloomustada organismis või rakkudes esinevat mRNA-d.
Joonis 02: Transkriptoomilised tehnikad
Transkriptoomikat kasutatakse nüüd meditsiinivaldkonnas laialdaselt. Haiguste diagnostika ja haiguste profiilide koostamine on peamised valdkonnad, milles transkriptoomikat kasutatakse. Organismi transkriptoomi analüüsides saab tuvastada võõr-mRNA-d ja infektsioonide olemasolul tuvastada. Mittekodeerivat RNA-d saab eraldada transkriptoomiliste tehnoloogiate abil. Samuti saab jälgida geenide ekspressiooni erinevate keskkonnamõjude all.
Millised on proteoomika ja transkriptoomika sarnasused?
- Mõlemad moodustavad osa Omic-tehnoloogia kontseptsioonist.
- Mõlemat kasutatakse haiguste diagnostikas ja organismi haiguste iseloomustamisel.
- Mõlemad uurimisvaldkonnad hõlmasid biomolekuli ekstraheerimist, biomolekuli eraldamist ja sekveneerimise etappe.
Mis vahe on proteoomikal ja transkriptoomikal?
Protemics vs Transkriptoomika |
|
| Proteoomika hõlmab elusorganismi kõigi valkude täielikku uurimist. | Transkriptoomika on kõigi elusorganismis leiduvate RNA (mRNA) molekulide täielik uuring. |
| Uuritud biomolekulitüüpi | |
| Valke uuritakse proteoomikas. | mRNA-d uuritakse transkriptoomikas. |
| Uuritud tegurid | |
| Valkude struktuuri, funktsiooni, interaktsioone, modifikatsioone ja rakendusi uuritakse proteoomikas. | Järjestuse struktuuri, koostoimeid keskkonnaga ja mRNA rakendusi uuritakse transkriptoomikas. |
Kokkuvõte – proteoomika vs transkriptoomika
Oomika mängib olulist rolli bioteaduste valdkonnas. Proteoomika viitab proteoomi uurimisele, mis moodustab rakus või organismis täielikud valkude kogumid. Transkriptoomika viitab transkriptoomi uurimisele, mis on ekspresseeritud DNA täielik komplekt, mis on mRNA kujul. Kaks uuringuvaldkonda, proteoomika ja transkriptoomika, tuletati pärast genoomika kasutuselevõttu ja neid kasutatakse praegu laialdaselt meditsiinilises diagnostikas ning organismide iseloomustamisel ja skriinimisel. See on erinevus proteoomika ja transkriptoomika vahel.
Laadige alla PDF Proteomics vs Transcriptomics
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Laadige PDF-versioon alla siit: Proteoomika ja transkriptoomika erinevus
