Verschil tussen genomica en proteomics

Belangrijkste verschil - Genomics versus Proteomics

Genomica, proteomics en metabolomics zijn de velden die betrokken zijn bij het onderzoek en de classificatie van levende wezens door middel van hun genomen, de eiwitproducten die zijn gesynthetiseerd op basis van de genetische instructies en het type moleculen dat ze respectievelijk metaboliseren. Genomica en proteomics zijn nauw verwante gebieden. De grootste verschil tussen genomica en proteomics is dat genomica is de studie van de volledige reeks genen in het genoom van een cel overwegende dat proteomica de studie is van de volledige reeks eiwitten die door de cel wordt geproduceerd. Metabolomics, aan de andere kant, is de studie van de volledige reeks verbindingen met laag moleculair gewicht die als substraten en bijproducten van de enzymatische reacties van een cel dienen.

Key Areas Covered

1. Wat is Genomics
      - Definitie, technieken, classificatie
2. Wat is Proteomics
     - Definitie, technieken, classificatie
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen genomica en proteomics
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen genomica en proteomics
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Genen, Genomica, Human Genome Project (HGP), Human Proteome Project (HPP), Proteins, Proteome, Proteomics

Wat is Genomics

Genomica verwijst naar de studie van de volledige reeks genen in een genoom. Het genoom is de complete set genetische informatie van een organisme, voornamelijk bestaande uit DNA. High-throughput-technieken worden gebruikt in de genomica om genomen in kaart te brengen, te sequensen en te analyseren. De technieken die betrokken zijn bij genomica omvatten strategieën voor het bepalen van genen, zoals gerichte gensequentiebepaling, sequentiebepaling van het hele genoom, constructie van tot expressie gebrachte sequentietags (EST's), identificatie van single nucleotide polymorphisms (SNP's), en de analyse en interpretatie van sequencegegevens met behulp van verschillende software en databases. De belangrijkste stappen van de shotgun-reeksen worden weergegeven in Figuur 1. 

Figuur 1: Environmental Shotgun Sequencing (ESS)
Bemonstering, (B) Filterende deeltjes, (C) DNA-extractie en lysis, (D) klonen en bibliotheek, (D) sequentiebepaling, (E) volgorde-assemblage

De twee hoofdgebieden van de genomica zijn structurele genomica en functionele genomica. In structurele genomica, de structuur en de relatieve posities van de genen worden bestudeerd terwijl ze in functionele genomica, de functie of de rol van de genen in de regulerende metabole activiteiten worden bestudeerd. Genome Sequencing Projects zijn de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van genomics. Het Human Genome Project (HGP) werd in 2003 voltooid. De doelstellingen van het Human Genome Project waren:

• Naar identificeren alle (ongeveer 20.000-25.000) genen in het menselijk genoom,
• Om vast te stellen de volledige sequenties (ongeveer 3 miljard chemische basenparen) die het menselijke genoom opmaken,
• Opslaan deze informatie in databases,
• Verbeteren hulpmiddelen voor data-analyse,
• Om r over te zettentechnologieën voor de particuliere sector, en
• Om aan te pakken de ethische, juridische en sociale kwesties (ELSI) die uit het project kunnen voortvloeien.

Naast het menselijk genoom zijn muizen- en rijstgenomen ook onderworpen aan genomische studies.

Wat is Proteomics

Proteomics verwijst naar de studie van de volledige set van eiwitten geproduceerd door een cel. Het proteoom is de complete set van eiwitten geproduceerd door de cel. In proteomics wordt de karakterisering van de 3D-structuur en de functie van eiwitten uitgevoerd door middel van methoden met hoge doorvoer. Technieken die betrokken zijn bij proteomica omvatten extractie en elektroforetische scheiding van eiwitten, digestie van eiwitten met het gebruik van trypsine in kleine fragmenten, bepaling van de aminozuursequentie door massaspectrometrie en identificatie van eiwitten met behulp van de informatie in de eiwitdatabases. Bovendien kan de 3D-structuur van het eiwit worden voorspeld met behulp van op software gebaseerde methoden. De expressie van eiwitten kan worden bestudeerd door eiwit-microarrays. Eiwit-netwerkkaarten kunnen worden ontwikkeld om eiwit-eiwit-interacties te bepalen. Verschillende verschijnselen van proteomica worden getoond in Figuur 2.

Figuur 2: Proteomics

Eiwitproducten van de genen van het menselijk genoom worden bestudeerd tijdens het Human Proteome Project (HPP). Een van de hoofddoelen van het Human Proteome Project is het identificeren van de eiwitten die betrokken zijn bij de belangrijkste ziekten.

Overeenkomsten tussen genomica en proteomics

• Genomica en proteomica zijn twee nauw verwante wetenschappelijke gebieden die worden gebruikt in de studie van organismen.
• High throughput-technieken worden gebruikt in zowel genomics als proteomics.

Verschil tussen genomica en proteomics

Definitie

genomics: Genomica verwijst naar de studie van de volledige reeks genen in een genoom.

proteomics: Proteomics verwijst naar de studie van de volledige set van eiwitten geproduceerd door een cel.

Fenomenen

genomics: Genomics omvat het in kaart brengen, sequencing en analyse van genomen.

proteomics: Proteomics omvat de 3D-structuur en functie van eiwitten en eiwit-eiwit-interacties.

Classificatie

genomics: De twee soorten genomica zijn de structurele genomica en functionele genomica.

proteomics: De drie soorten proteomics zijn de structurele, functionele en expressie-proteomics.

Belangrijke gebieden

genomics: Genoomsequencing-projecten zoals het Human Genome Project zijn de belangrijke gebieden van genomics.

proteomics: Proteoom-database-ontwikkelingen zoals SWISS-2DPAGE en software-ontwikkeling voor computer-aided drug design zijn de belangrijke gebieden van proteomics.

Conclusie

Genomica en proteomica zijn twee wetenschappelijke gebieden die worden gebruikt in de studie van organismen. Genomica is de studie van de volledige reeks genen in een organisme, terwijl proteomica de studie is van de gehele reeks eiwitten die door de cel wordt geproduceerd. Het belangrijkste verschil tussen genomica en proteomics is de criteria van elk veld tijdens de studie van organismen.

Referentie:

1. Griffiths, Anthony JF. "Genomica: een overzicht." Een inleiding tot genetische analyse. 7e editie., U.S. National Library of Medicine, 1 januari 1970, Hier beschikbaar.
2. Grenzeloos. "Genomics and Proteomics." Genomics and Proteomics | Boundless Biology, hier beschikbaar.
3. Graven, Paul R. en Timothy A. J. Haystead. "Molecular Biologist's Guide to Proteomics." Microbiology and Molecular Biology Reviews, American Society for Microbiology, maart 2002, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Environmental shotgun sequencing" door John C. Wooley, Adam Godzik, Iddo Friedberg - (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Proteomics" door Xxl7441 op Engelse Wikibooks - Overgezet van en.wikibooks naar Commons. (Public Domain) via Commons Wikimedia