Hauptunterschied – Proteomik vs. Transkriptomik
Die Omic-Technologie ist ein aktueller Trend, bei dem die verschiedenen Biomoleküle eines Organismus hinsichtlich seiner Eigenschaften und Funktionen als Ganzes betrachtet werden. Die Omic-Technologie hat ein breites Anwendungsspektrum. Die verschiedenen Omics einer biologischen Probe umfassen Genomik, Proteomik, Transkriptomik und Metabolomik. Proteomics umfasst die vollständige Untersuchung aller Proteine in einem lebenden Organismus. Es ist definiert als die Menge aller exprimierten Proteine in einem Organismus, ihre strukturellen und funktionellen Eigenschaften. Der vollständige Satz von Proteinen bildet daher das Proteom. Transkriptomik ist die vollständige Untersuchung aller Boten-RNA (mRNA)-Moleküle, die in einem lebenden Organismus vorhanden sind. Die Transkriptomik befasst sich also mit den Genen, die in einem lebenden Organismus aktiv exprimiert werden. Der gesamte mRNA-Satz in einem lebenden Organismus wird als Transkriptom bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen Proteomics und Transcriptomics basiert auf der Art des Biomoleküls. In der Proteomik wird der gesamte Satz exprimierter Proteine in einem lebenden Organismus untersucht, während in der Transkriptomik die gesamte mRNA eines lebenden Organismus untersucht wird.
Was ist Proteomik?
Der Begriff Proteomik wurde im Jahr 1995 geprägt und war ursprünglich definiert als Gesamtproteinkomplement in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus. Mit dem Fortschreiten der Proteomik-Studien wurde es dann modifiziert, um als Überbegriff betrachtet zu werden, in dem viele Studienbereiche enth alten waren. Derzeit werden unter dem Thema Proteomik die Struktur, Orientierung, Funktionen, ihre Wechselwirkungen, ihre Modifikationen, ihre Anwendungen und die Bedeutung von Proteinen untersucht. Daher wird derzeit viel auf dem Gebiet der Proteomik geforscht.
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 diesem Erfolg 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.
Anwendungen der Proteomik
Das Studium der Proteomik hat viele Vorteile, da Proteine aufgrund der katalytischen Eigenschaft von Proteinen die bestimmenden Moleküle des größten Teils der Aktivität sind. Somit kann die Untersuchung ganzer Proteine Informationen über den Gesundheitszustand eines Organismus liefern. Einige Anwendungen sind;
- Genom-Annotation: Durch die Untersuchung des Proteingeh alts eines Organismus können die genauen Genome bestimmt werden, die für die aktive Proteinverbindung verantwortlich sind. In diesem Szenario sind Ergebnisse aus allen Bereichen der Genomik, Transkriptomik und Proteomik wichtig.
- Krankheitserkennung/Diagnostik: Proteomik wird zur Identifizierung des Krankheitszustands verwendet, indem Gesunde und Kranke verglichen werden
- Um die während des Experimentierens untersuchte Proteinexpression durchzuführen.
- Proteinmodifikationen und Interaktionsstudien: Um Proteine unter In-vitro-Bedingungen oder unter In-vivo-Bedingungen zu verwenden, um die Lagerbedingungen dieser extrahierten Proteine zu bestimmen und das Verh alten des Proteins in vitro, in vivo und in zu untersuchen – Silico-Methoden.
Abbildung 01: Proteomik
In der Proteomik gibt es verschiedene Techniken
- Extraktion des Gesamtproteins und Auftrennung der Proteine mittels 2D-Gelelektrophorese. Proteine können auch mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) getrennt werden.
- Sequenzierung der extrahierten Proteine mit Methoden wie Edmunds Sequenzierungsmethode oder Massenspektrometrie.
- Sobald die Sequenzen identifiziert sind, werden die strukturellen und funktionellen Eigenschaften des Proteingeh alts mit computergestützter Software und Bioinformatik-Tools analysiert.
Was ist Transkriptomik?
Der Transkriptom-Begriff wurde erst kürzlich geprägt. Die Transkriptomik ist die Lehre vom gesamten mRNA-Geh alt eines Organismus. Die Gesamt-mRNA ist die exprimierte DNA in einem lebenden Organismus oder einer Zelle. Die vollständige Sammlung von mRNA wird als Transkriptom bezeichnet.
Die Schritte zur Analyse des Transkriptoms umfassen:
- Extraktion von RNA, Trennung von mRNA mittels Säulengelchromatographie mit Poly-DT-Kügelchen.
- Die Sequenzierung der mRNA ist abgeschlossen.
Microarray-Technologie ist eine gängige Methode zur Identifizierung des Transkriptoms eines Organismus. Bei der Microarray-Technik wird eine Sondenplatte mit den komplementären Strängen des Transkriptoms verwendet. Bei der Hybridisierung kann die im Organismus oder in den Zellen vorhandene mRNA charakterisiert werden.
Abbildung 02: Transkriptomische Techniken
Transcriptomics ist heute im medizinischen Bereich weit verbreitet. Krankheitsdiagnostik und Krankheitsprofilierung sind Hauptgebiete, in denen Transcriptomics verwendet wird. Durch die Analyse eines Transkriptoms eines Organismus kann fremde mRNA identifiziert und bei Infektionen identifiziert werden. Die nicht codierende RNA kann mithilfe von Transkriptomie-Technologien getrennt werden. Und auch die Expression von Genen unter verschiedenen Umweltbelastungen kann überwacht werden.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Proteomik und Transkriptomik?
- Beide sind Teil des Konzepts der Omic-Technologie.
- Beide werden in der Krankheitsdiagnostik und Krankheitscharakterisierung eines Organismus verwendet.
- Beide Studienbereiche umfassten die Extraktion des Biomoleküls, die Trennung des Biomoleküls und die Sequenzierungsschritte.
Was ist der Unterschied zwischen Proteomik und Transkriptomik?
Protemics vs. Transcriptomics |
|
| Proteomik beinh altet die vollständige Untersuchung aller Proteine in einem lebenden Organismus. | Transkriptomik ist die vollständige Untersuchung aller Boten-RNA (mRNA)-Moleküle, die in einem lebenden Organismus vorhanden sind. |
| Untersuchter Biomolekültyp | |
| Proteine werden in der Proteomik untersucht. | mRNA wird in der Transkriptomik untersucht. |
| Untersuchte Faktoren | |
| Struktur, Funktion, Wechselwirkungen, Modifikationen und Anwendungen der Proteine werden in der Proteomik untersucht. | Sequenzstruktur, Wechselwirkungen mit der Umwelt und Anwendungen der mRNA werden in der Transkriptomik untersucht. |
Zusammenfassung – Proteomik vs. Transkriptomik
Omics spielen eine wichtige Rolle im Bereich der Lebenswissenschaften. Proteomik bezieht sich auf die Untersuchung des Proteoms, das die vollständige Ansammlung von Proteinen in einer Zelle oder einem Organismus bildet. Transkriptomik bezieht sich auf die Untersuchung des Transkriptoms, das der vollständige Satz exprimierter DNA in Form von mRNA ist. Die beiden Untersuchungsgebiete Proteomik und Transkriptomik wurden nach der Einführung der Genomik abgeleitet und finden derzeit breite Anwendung in der medizinischen Diagnostik sowie bei der Charakterisierung und dem Screening von Organismen. Das ist der Unterschied zwischen Proteomik und Transkriptomik.
Laden Sie das PDF von Proteomics vs. Transcriptomics herunter
Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß Zitationshinweis für Offline-Zwecke verwenden. Bitte laden Sie die PDF-Version hier herunter: Unterschied zwischen Proteomik und Transkriptomik
