Der Hauptunterschied zwischen Proteomik und Metabolomik besteht darin, dass Proteomik die Untersuchung aller Proteine eines Organismus ist, während Metabolomik die Untersuchung aller Metaboliten eines Organismus ist.
Genomik ist die Lehre vom Erbgut eines Organismus. Proteomik und Metabolomik sind zwei Omic-Wissenschaften, die mit der Genomik verwandt sind. Proteom bezieht sich auf alle Proteine in einer Zelle oder einem Organismus. Metabolom hingegen bezieht sich auf alle Stoffwechselprodukte eines Organismus. Somit ist das Studium des Proteoms die Proteomik, während das Studium des Metaboloms die Metabolomik ist. Sowohl Proteomik als auch Metabolomik sind wichtig in der Krankheitsdiagnostik und bei der Charakterisierung und dem Screening von Organismen. Darüber hinaus sind beide in vielen Aspekten der Zellbiologie miteinander verbunden, insbesondere bei der Zellsignalisierung, dem Proteinabbau und der Proteinerzeugung sowie der posttranslationalen Modifikation.
Was ist Proteomik?
Proteom ist das gesamte Proteinkomplement in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus. Proteomik ist daher die Lehre vom Proteom eines Organismus. In der Proteomik werden verschiedene Eigenschaften von Proteinen analysiert. Daher konzentriert sich die Proteomik hauptsächlich auf die Struktur, Orientierung, Funktionen, Proteininteraktionen, Modifikationen, Anwendungen und die Bedeutung von Proteinen. Aus diesem Grund werden derzeit viele Forschungsprojekte auf dem Gebiet der Proteomik durchgeführt.
Die ersten proteomischen Studien wurden durchgeführt, um den Proteingeh alt in Escherichia coli zu identifizieren. Die Kartierung des Gesamtproteingeh alts erfolgte unter Verwendung von zweidimensionalen (2D) Gelen. Nach dem Erfolg dieses Projekts gingen die Wissenschaftler dazu über, den Gesamtproteingeh alt bei Tieren wie Meerschweinchen und Mäusen zu charakterisieren. Derzeit wird die menschliche Proteinkartierung mit 2D-Gelelektrophorese durchgeführt.
Das Studium der Proteomik hat viele Vorteile, da Proteine aufgrund der katalytischen Eigenschaft von Proteinen die bestimmenden Moleküle mit der höchsten Aktivität sind. Somit kann die Untersuchung ganzer Proteine Informationen über den Gesundheitszustand eines Organismus liefern. Darüber hinaus hat die Proteomik viele Anwendungen in der Genomannotation, Krankheitserkennung und -diagnostik, Durchführung von Proteinexpressionsstudien während des Experimentierens und Proteinmodifikationen und Interaktionsstudien usw.
Abbildung 01: Proteomik
Es gibt verschiedene Techniken in der Proteomik, einschließlich der Extraktion des Gesamtproteins, deren Trennung mittels 2D-Gelelektrophorese, der Sequenzierung der extrahierten Proteine mit Methoden wie der Edmund-Sequenzierungsmethode oder der Massenspektrometrie und der Analyse von Struktur und Funktion Eigenschaften des Proteins mit computergestützter Software und Bioinformatik-Tools.
Was ist Metabolomik?
Metabolomik ist die Lehre aller Stoffwechselprodukte in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus. Es umfasst die Identifizierung und Quantifizierung von Zellmetaboliten unter Verwendung verschiedener fortschrittlicher analytischer und statistischer Werkzeuge. Die Metabolomik ist eine wichtige Studie, da sie Informationen über den Stoffwechsel eines Organismus liefert.
Abbildung 02: Metabolomik
Um Substrate und Produkte von Stoffwechselreaktionen zu untersuchen, nutzt die Metabolomik die Massenspektrometrie als analytische Plattform. Die Massenspektrometrie liefert Metaboliten und deren Konzentrationen, die den tatsächlichen biochemischen Zustand der Zellen oder Gewebe widerspiegeln. Daher kann die Metabolomik als die beste Darstellung des molekularen Phänotyps eines Organismus angesehen werden. Darüber hinaus kann die Metabolomik als Erweiterung der Proteomik betrachtet werden, da die meisten Metaboliten aufgrund der Aktivitäten von Enzymen, die Proteine sind, erzeugt werden.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Proteomik und Metabolomik?
- Proteomik und Metabolomik sind zwei omische Wissenschaften, die mit der Genomik verwandt sind.
- Metabolomik kann als Erweiterung der Proteomik betrachtet werden.
- Proteom und Metabolom sind bei vielen Studien eng miteinander verflochten.
Was ist der Unterschied zwischen Proteomik und Metabolomik?
Proteomik ist die groß angelegte Untersuchung von Proteinen, einschließlich ihrer Struktur und Funktion, innerhalb einer Zelle oder eines Organismus. Metabolomik hingegen ist die Untersuchung von Metabolitenprofilen in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus unter bestimmten Bedingungen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Proteomik und Metabolomik. Außerdem betrifft die Proteomik hauptsächlich den vollständigen Satz von Proteinen, während die Metabolomik hauptsächlich den vollständigen Satz von Metaboliten betrifft, einschließlich einer Vielzahl kleiner Moleküle wie Peptide, Kohlenhydrate, Lipide, Nukleoside und katabolische Produkte exogener Verbindungen usw. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen Proteomik und Metabolomik.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Proteomik und Metabolomik zusammen.
Zusammenfassung – Proteomik vs. Metabolomik
Lebende Organismen können anhand ihres Genoms, ihrer Proteine und Metaboliten untersucht werden. Genomik, Proteomik und Metabolomik sind die drei Bereiche, die die genetische Ausstattung, Proteine und Stoffwechselprodukte einer Zelle bzw. eines Organismus untersuchen. Proteomik ist wichtig, da sie eine dynamische Reflexion sowohl der Gene als auch der Umwelt ist. Die Metabolomik ist sehr wichtig, da sie direkt den aktuellen Stand der biochemischen Reaktion der Zellen oder den Stoffwechselzustand eines Organismus widerspiegelt. Somit fasst dies den Unterschied zwischen Proteomik und Metabolomik zusammen.
