ההבדל העיקרי - גנומיקה מול פרוטומיקה

גנומיקה, פרוטאומיקה ומטבוליזם הם התחומים המעורבים במחקר וסיווג היצורים החיים באמצעות הגנום שלהם, מוצרי החלבון המסונתזים על פי ההוראות הגנטיות וסוג המולקולות שהם מטבוזים בהתאמה. גנומיקה ופרוטאומיקה הם תחומים הקשורים זה לזה. ה ההבדל העיקרי בין גנומיקה לפרוטומיקה זה גנומיקה היא חקר כל קבוצת הגנים בגנום התא ואילו פרוטאומיקה היא חקר מכלול החלבונים המיוצר על ידי התא. Metabolomics, לעומת זאת, הוא חקר כל המערך של תרכובות בעלות משקל מולקולרי נמוך המשמשות מצעים ותוצרי לוואי של התגובות האנזימטיות של תא.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהי גנומיקה - הגדרה, טכניקות, סיווג 2. מהי פרוטאומיקה - הגדרה, טכניקות, סיווג 3. מה הדמיון בין גנומיקה לפרוטומיקה - מתווה של תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין גנומיקה לפרוטומיקה - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: גנים, גנומיקה, פרויקט הגנום האנושי (HGP), פרוייקט פרוטום אנושי (HPP), חלבונים, פרוטום, פרוטומיקה

מהי גנומיקה

גנומיקה מתייחסת לחקר מכלול הגנים בגנום. הגנום הוא מכלול המידע הגנטי של אורגניזם, המורכב בעיקר מ- DNA. טכניקות תפוקה גבוהה משמשות בגנומיקה למפות, לרצף ולנתח גנום. הטכניקות המעורבות בגנומיקה כוללות אסטרטגיות רצף גנים כגון רצף גנים מכוון, רצף גנום שלם, בניית תגי רצף מבוטאים (EST), זיהוי פולימורפיזמים בודדים של נוקלאוטיד (SNP) וניתוח ופרשנות של נתונים ברצף באמצעות תוכנות שונות מאגרי מידע. השלבים העיקריים ברצף הרובה מוצגים באיור 1.

איור 1: רצף רובה ציד סביבתי (ESS)דגימה, (ב) סינון חלקיקים, (ג) חילוץ DNA וליזה, (ד) שיבוט וספרייה, (ד) רצף, (ה) מכלול רצף

שני התחומים העיקריים בגנומיקה הם גנומיקה מבנית וגנומיקה פונקציונאלית. ב גנומיקה מבנית, המבנה והמיקומים היחסיים של הגנים נחקרים בזמן שהם גנומיקה פונקציונלית, נחקרים תפקודם או תפקידם של הגנים בפעילות המטבולית המווסתת. פרויקטים של רצף גנום הם הפיתוח האחרון בגנומיקה. פרויקט הגנום האנושי (HGP) הושלם בשנת 2003. מטרותיו של פרויקט הגנום האנושי היו:

בנוסף לגנום האנושי, גם הגנום של העכבר והאורז היו נתונים למחקרים גנומיים.

מהו פרוטומיקס

פרוטאומיקה מתייחס לחקר מכלול החלבונים המיוצר על ידי תא. הפרוטום הוא מכלול החלבונים המופק על ידי התא. בפרוטומיקה אפיון מבנה התלת -ממד ותפקוד החלבונים מתבצע על ידי שימוש בשיטות תפוקה גבוהות. הטכניקות המעורבות בפרוטאומיקה כוללות מיצוי והפרדה אלקטרופורטית של חלבונים, עיכול חלבונים בעזרת טריפסין לשברים קטנים, קביעת רצף חומצות האמינו על ידי ספקטרומטריית המונים וזיהוי חלבונים באמצעות המידע במאגרי החלבונים. יתר על כן, ניתן לחזות את מבנה התלת-ממד של החלבון בשיטות מבוססות תוכנה. ניתן ללמוד את ביטוי החלבונים על ידי מיקרו מערכי חלבונים. ניתן לפתח מפות רשת חלבונים כדי לקבוע אינטראקציות בין חלבון לחלבון. תופעות שונות של פרוטאומיקה מוצגות באיור 2.

איור 2: פרוטאומיקה

מוצרי חלבון של הגנים של הגנום האנושי נחקרים במהלך פרויקט פרוטום האדם (HPP). אחת המטרות העיקריות של פרויקט פרוטום האדם היא לזהות את החלבונים המעורבים במחלות הגדולות.

קווי דמיון בין גנומיקה לפרוטומיקה

ההבדל בין גנומיקה לפרוטומיקה

הַגדָרָה

גנומיקה: גנומיקה מתייחסת לחקר מכלול הגנים בגנום.

פרוטאומיקה: פרוטאומיקה מתייחס לחקר כל קבוצת החלבונים המיוצרת על ידי תא.

תופעות

גנומיקה: הגנומיקה כרוכה במיפוי, רצף וניתוח גנום.

פרוטאומיקה: פרוטאומיקה כוללת את המבנה והתפקוד התלת-ממדי של החלבונים ואינטראקציות חלבון-חלבון.

מִיוּן

גנומיקה: שני סוגי הגנומיקה הם הגנומיקה המבנית והגנומיקה הפונקציונלית.

פרוטאומיקה: שלושת סוגי הפרוטאומיקה הם הפרוטאומיקה המבנית, התפקודית והביטוי.

תחומים חשובים

גנומיקה: פרויקטים של רצף גנום כגון פרויקט הגנום האנושי הם התחומים החשובים בגנומיקה.

פרוטאומיקה: פיתוחים של מאגרי פרוטומים כגון SWISS-2DPAGE ופיתוח תוכנה לעיצוב תרופות בעזרת מחשב הם התחומים החשובים בפרוטומיקה.

סיכום

גנומיקה ופרוטאומיקה הם שני תחומים מדעיים המשמשים בחקר אורגניזמים. גנומיקה היא חקר מכלול הגנים באורגניזם ואילו פרוטאומיקה היא המחקר של מכלול החלבונים המיוצר על ידי התא. ההבדל העיקרי בין גנומיקה לפרוטומיקה הוא הקריטריונים של כל תחום במהלך חקר אורגניזמים.

התייחסות:

1. גריפית'ס, אנתוני ג'יי. "גנומיקה: סקירה כללית." מבוא לניתוח גנטי. מהדורה 7. הספרייה הלאומית לרפואה של ארה"ב, 1 בינואר 1970, זמינה כאן.2. לְלֹא גְבוּל. "גנומיקה ופרוטומיקה." גנומיקה ופרוטומיקה | ביולוגיה ללא גבולות, זמינה כאן.3. גרייבס, פול ר 'וטימותי א' ג'יי הייסטד. "מדריך לביולוג מולקולרי לפרוטומיקה". סקירות מיקרוביולוגיה וביולוגיה מולקולרית, החברה האמריקאית למיקרוביולוגיה, מרץ 2002, זמין כאן.

באדיבות התמונה:

1. "רצף ציד סביבתי" מאת ג'ון סי וולי, אדם גודז'יק, עידו פרידברג - (CC BY 2.5) באמצעות Commons Wikimedia2. "Proteomics" מאת Xxl7441 ב- Wikibooks באנגלית - הועבר מתוך en.wikibooks ל- Commons. (נחלת הכלל) באמצעות Commons Wikimedia