Genomika a proteomika jsou dvě důležitá odvětví molekulární biologie. Genom je genetický materiál organismu. Obsahuje geny psané s genetickými informacemi organismů (genetické kódy). Studie prováděné za účelem nalezení informací o genomu se nazývají genomika. Nukleotidová sekvence genu specifikuje aminokyselinovou sekvenci proteinu prostřednictvím genetického kódu. Geny jsou transkribovány do mRNA a mRNA jsou translatovány za vzniku nezbytných proteinů. Proteom představuje celkové množství exprimovaných proteinů organismu. Studie prováděné za účelem nalezení charakteristik, struktur, funkcí a exprese celého proteinu v buňce se nazývají proteomika. Klíčovým rozdílem mezi genomikou a proteomikou je tedy to genomika je odvětví molekulární biologie, které studuje geny organismu zatímco proteomika je odvětví molekulární biologie, které studuje celkové proteiny v buňce. Genomické studie jsou důležité pro pochopení struktury, funkce, umístění, regulace genů organismu. Proteomické studie jsou výhodnější, protože proteiny jsou skutečné funkční molekuly v buňkách a představují skutečné fyziologické podmínky.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to genomika
3. Co je to proteomika
4. Srovnání bok po boku - genomika vs. proteomika
5. Shrnutí
Genomika je studium celého genomu organismu. Je to důležité odvětví molekulární biologie, které se zabývá technologií rekombinantní DNA, sekvenováním DNA a bioinformatikou pro zkoumání struktury a funkce genomu (kompletní sada DNA DNA organismů). DNA se skládá ze čtyř bází a genetická informace v genu je psána ve čtyřech základních jazycích, které jsou potřebné pro vytvoření organismu. Geny jsou zodpovědné za výrobu proteinů a jsou to jednotky DNA, které nesou pokyny pro výrobu specifického proteinu nebo sady proteinů v buňce. Proto jsou studie, které provádějí o genech, opravdu důležité pro pochopení komplexních chorob, genetických poruch, mutací, důležitých genových regulací, interakcí mezi geny a faktory prostředí, diagnostiky onemocnění, vyvíjejících se léčebných postupů a terapií atd. Proto jsou genomické studie velmi důležité důležité, protože se týká všech genů a jejich interakcí a chování.
Obrázek 01: Použití genomiky
Proteiny jsou základní makromolekuly nalezené v buňkách. Jsou důležité pro mnoho fyziologických funkcí vyskytujících se v organismu. Téměř všechny biochemické reakce jsou katalyzovány proteiny přítomnými v buňkách. Geny jsou uloženy s genetickými pokyny k produkci proteinů. Genetický kód je transformován do aminokyselinové sekvence, která určuje konkrétní protein. Tento proces je známá jako genová exprese. V případě potřeby jsou geny exprimovány a syntetizovány jako proteiny. Celá proteinová sada buňky je známá jako proteom. Studium proteomu buňky je známé jako proteomika. Struktura, charakteristika, interakce a funkce proteinů jsou studovány v proteomice, aby se zjistilo, jak proteiny ovlivňují buněčné procesy.
Organismy obsahují tisíce různých proteinů, které mají v buňkách různé funkce. Genomické studie poskytují klíčové informace pro provádění proteomických studií, protože geny kódují molekuly mRNA a mRNA kódují proteiny. Proteomická studia jsou důležitá v mnoha oborech; toto je zvláště užitečné v biologii rakoviny, kde to může být používáno odhalit abnormální bílkoviny, které vedou k rakovinám.
Obrázek 02: Syntéza proteinu
Genomika vs. proteomika | |
Genomika je studium genomu organismu. Geny jsou studovány pod genomikou. | Proteomika je studium celých proteinů buňky. Proteiny jsou studovány pod proteomikou. |
Studijní oblasti | |
Genomika pokrývá oblast genomového mapování, sekvencování, expresní analýzy, analýzy genové struktury atd. | Proteomika zahrnuje charakterizaci proteinů, studium struktury a funkce proteinů atd. |
Klasifikace | |
Dva hlavní typy pojmenované strukturální genomika a funkční genomika. | Tři hlavní kategorie nazvané strukturální proteomika, funkční proteomika a expresní proteomika. |
Povaha studijního materiálu | |
Genom je konstantní. Každá buňka organismu má stejnou sadu genů. | Proteom je dynamický a liší se. Sada proteinů produkovaných v různých tkáních se liší podle genové exprese. |
Genomika je studium úplného genomu organismu. Proteomika je obor molekulární biologie, který studuje kompletní proteinovou sadu exprimovanou v buňce, aby porozuměl struktuře a funkci proteinů a vlivu proteinů na buněčné procesy. Genomika nedokáže vysvětlit skutečné podmínky buněk v důsledku posttranslačních modifikací, ke kterým došlo během syntézy proteinu. Proto je proteomika důležitá pro pochopení skutečných podmínek a funkcí buněk. To je rozdíl mezi genomikou a proteomikou.
Reference:
1. Rang, Jie, Hao He, Ting Wang, Xuezhi Ding, Mingxing Zuo, Meifang Quan, Yunjun Sun, Ziquan Yu, Shengbiao Hu a Liqiu Xia. "Srovnávací analýza genomiky a proteomiky u Bacillus thuringiensis 4.0718." ZADAT JEDNU. Veřejná knihovna vědy, n.d. Web. 01 Duben 2017.
2. Macaulay, Iain C., Philippa Carr, Arief Gusnanto, Willem H. Ouwehand, Des Fitzgerald a Nicholas A. Watkins. "Genomika a proteomika destiček v lidském zdraví a nemoci." Žurnál klinického vyšetřování. Americká společnost pro klinické vyšetřování, 1. prosince 2005. Web. 01 Duben 2017
Obrázek se svolením:
1. „Genome-en“ od Williama Crochota - (Public Domain) přes Commons Wikimedia
2. „Využití genomiky k identifikaci příčin drogové rezistence“ Od Národního vzdělávacího centra pro genetiku a genomiku NHS - Flickr (CC BY 2.0) prostřednictvím Commons Wikimedia