ההבדל העיקרי בין פרוטאומיקה למטבולומיקה הוא שהפרוטאומיקה היא המחקר של כל החלבונים של אורגניזם בעוד שמטבולומיקה היא המחקר של כל המטבוליטים של האורגניזם.
גנומיקה היא חקר המבנה הגנטי של אורגניזם. פרוטאומיקה ומטבולומיקה הם שני מדעים אומיים הקשורים לגנומיקה. פרוטאום מתייחס לכל החלבונים בתא או באורגניזם. מטבולום, לעומת זאת, מתייחס לכל המטבוליטים של אורגניזם. לפיכך, המחקר של הפרוטאום הוא הפרוטאומיקה ואילו המחקר של המטבולום הוא המטבולומיקה. גם פרוטאומיקה וגם מטבולומיקה חשובים באבחון מחלות ובאפיון והקרנה של אורגניזמים.יתרה מכך, שניהם קשורים בהיבטים רבים של ביולוגיה של התא, במיוחד באיתות תאים, פירוק ויצירת חלבונים ושינוי לאחר תרגום.
מה זה פרוטאומיקה?
Proteome הוא משלים החלבון הכולל בתא, ברקמה או באורגניזם. לכן, פרוטאומיקה היא חקר הפרוטאום של אורגניזם. בפרוטאומיקה מנתחים מאפיינים שונים של חלבונים. לכן, פרוטאומיקה מתמקדת בעיקר במבנה, בכיוון, בתפקודים, באינטראקציות בין חלבונים, בשינויים, באפליקציות ובחשיבותם של חלבונים. לכן נערכים כיום פרויקטי מחקר רבים בתחום הפרוטאומיקה.
המחקרים הפרוטאומיים הראשונים נעשו כדי לזהות את תכולת החלבון ב-Escherichia coli. המיפוי של תכולת החלבון הכוללת נעשה באמצעות ג'לים דו מימדיים (2D). לאחר הצלחתו של פרויקט זה, עברו מדענים לאפיין את תכולת החלבון הכוללת בבעלי חיים כגון חזירי ניסיונות ועכברים.כיום, מיפוי חלבון אנושי נעשה באמצעות אלקטרופורזה ג'ל דו-ממדית.
ישנם יתרונות רבים בלימוד פרוטאומיקה שכן חלבונים הם המולקולות השולטות ברוב הפעילות בשל תכונת הזרז של חלבונים. לפיכך, חקר חלבונים שלמים יכול לספק מידע לגבי מצבו הבריאותי של אורגניזם. יתרה מכך, לפרוטאומיקה יש יישומים רבים בביאור הגנום, זיהוי מחלות ואבחון, ביצוע מחקרי ביטוי חלבונים במהלך ניסויים ושינויי חלבון ומחקרי אינטראקציה וכו'.
איור 01: Proteomics
ישנן טכניקות שונות המעורבות בפרוטאומיקה, כולל מיצוי של החלבון הכולל, הפרדתם באמצעות אלקטרופורזה ג'ל דו-ממדית, רצף החלבונים המופקים בשיטות כמו שיטת הרצף של אדמונד או ספקטרומטריית מסה וניתוח של מבניים ותפקודיים. תכונות החלבון באמצעות תוכנה מבוססת מחשב וכלים ביואינפורמטיקה.
מה זה מטבולומיקה?
מטבולומיקה היא המחקר של כל המטבוליטים בתא, ברקמה או באורגניזם. זה כולל זיהוי וכימות של מטבוליטים תאיים באמצעות כלים אנליטיים וסטטיסטיים מתקדמים שונים. מטבולומיקה היא מחקר חשוב מכיוון שהוא חושף מידע לגבי חילוף החומרים של אורגניזם.
איור 02: Metabolomics
כדי לחקור מצעים ותוצרים של תגובות מטבוליות, מטבולומיקה משתמשת בספקטרומטריית מסה כפלטפורמה אנליטית. ספקטרומטריית מסה גורמת למטבוליטים וריכוזיהם, המשקפים את המצב הביוכימי האמיתי של התאים או הרקמות. לפיכך, מטבולומיקה יכולה להיחשב כייצוג הטוב ביותר של הפנוטיפ המולקולרי של אורגניזם.בנוסף לאלה, מטבולומיקה יכולה להיחשב כהרחבה של פרוטאומיקה מכיוון שרוב המטבוליטים נוצרים עקב פעילותם של אנזימים שהם חלבונים.
מהם הדמיון בין פרוטאומיקה למטבולומיקה?
- פרוטאומיקה ומטבולומיקה הם שני מדעים אומיים הקשורים לגנומיקה.
- מטבולומיקה יכולה להיחשב כהרחבה של פרוטאומיקה.
- פרוטאום ומטבולום שלובים זה בזה במחקרים רבים.
מה ההבדל בין פרוטאומיקה למטבולומיקה?
Proteomics הוא מחקר רחב היקף של חלבונים כולל המבנה והתפקוד שלהם, בתוך תא או אורגניזם. בינתיים, מטבולומיקה היא חקר פרופילי מטבוליטים בתא, רקמה או אורגניזם תחת מערכת נתונה של תנאים. אז זה ההבדל העיקרי בין פרוטאומיקה למטבולומיקה. חוץ מזה, פרוטאומיקה נוגעת בעיקר למכלול החלבונים השלם בעוד שמטבולומיקה נוגעת בעיקר למערך השלם של מטבוליטים, כולל מגוון מגוון של מולקולות קטנות כמו פפטידים, פחמימות, שומנים, נוקלאוזידים ומוצרים קטבוליים של תרכובות אקסוגניות וכו'.לכן, זהו הבדל נוסף בין פרוטאומיקה למטבולומיקה.
האינפוגרפיקה שלהלן מסכמת את ההבדל בין פרוטאומיקה למטבולומיקה.
סיכום – פרוטאומיקה לעומת מטבולומיקה
ניתן לחקור אורגניזמים חיים באמצעות הגנום, החלבונים והמטבוליטים שלהם. גנומיקה, פרוטאומיקה ומטבולומיקה הם שלושת התחומים החוקרים מרכיב גנטי, חלבונים ומטבוליטים של תא או אורגניזם, בהתאמה. פרוטאומיקה חשובה מכיוון שהיא שיקוף דינמי של הגנים והסביבה. מטבולומיקה חשובה מאוד מכיוון שהיא משקפת ישירות את המצב הנוכחי של התגובה הביוכימית של התאים או המצב המטבולי של אורגניזם. לפיכך, זה מסכם את ההבדל בין פרוטאומיקה למטבולומיקה.
