Genoomika ja proteoomika on molekulaarbioloogia kaks olulist haru. Genoom on organismi geneetiline materjal. See sisaldab geene, mille kohta on kirjutatud organismide geneetiline teave (geneetilised koodid). Genoomi kohta teabe leidmiseks tehtud uuringuid nimetatakse genoomikaks. Geeni nukleotiidjärjestus täpsustab valgu aminohappejärjestust geneetilise koodi kaudu. Geenid transkribeeritakse mRNA-sse ja mRNA transleeritakse vajalike valkude saamiseks. Proteoom esindab organismi kõiki ekspresseeritud valke. Rakus sisalduva kogu valgu komplekti omaduste, struktuuride, funktsioonide ja ekspressioonide leidmiseks tehtud uuringud on tuntud kui proteoomika. Seega on genoomika ja proteoomika põhiline erinevus selles genoomika on molekulaarbioloogia haru, mis uurib organismi geene samas proteoomika "Molekulubioloogia" on molekulaarbioloogia haru, mis uurib raku üldvalke. Genoomi uuringud on olulised organismi geenide struktuuri, funktsiooni, paiknemise ja geenide regulatsiooni mõistmiseks. Proteoomika uuringud on kasulikumad, kuna valgud on rakkudes tõelised funktsionaalsed molekulid ja esindavad tegelikke füsioloogilisi tingimusi.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on genoomika
3. Mis on proteoomika
4. Kõrvuti võrdlus - genoomika vs proteoomika
5. Kokkuvõte
Genoomika on organismi kogu genoomi uurimine. See on oluline molekulaarbioloogia haru, mis tegeleb rekombinantse DNA tehnoloogia, DNA järjestamise ja bioinformaatikaga genoomi (organismide täielik DNA komplekt) struktuuri ja funktsioonide uurimiseks. DNA koosneb neljast alusest ja geeni geeniteave on kirjutatud neljas baaskeeles, mis on vajalikud organismi valmistamiseks. Geenid vastutavad valkude valmistamise eest ja need on DNA ühikud, mis kannavad juhiseid rakus konkreetse valgu või valkude komplekti valmistamiseks. Seetõttu on geenide kohta tehtud uuringud keerukate haiguste, geneetiliste häirete, mutatsioonide, oluliste geeniregulatsioonide, geenide ja keskkonnategurite koostoime, haiguste diagnoosimise, raviviiside ja teraapiate väljatöötamise jne mõistmiseks olulised. Seega on genoomiuuringud väga olulised oluline, kuna see käsitleb kõiki geene ning nende vastasmõjusid ja käitumist.
Joonis 01: genoomika kasutamine
Valgud on rakkudes leiduvad olulised makromolekulid. Need on olulised paljude organismis esinevate füsioloogiliste funktsioonide jaoks. Peaaegu kõiki biokeemilisi reaktsioone katalüüsivad rakkudes olevad valgud. Geene hoitakse valkude tootmiseks koos geneetiliste juhistega. Geneetiline kood muundatakse aminohapete järjestuseks, mis määrab konkreetse valgu. See protsess on tuntud geeniekspressioon. Vajadusel ekspresseeritakse ja sünteesitakse geenid valkudena. Raku kogu valgukomplekt on tuntud kui proteoom. Raku proteoomi uurimist nimetatakse proteoomikaks. Valkude struktuure, omadusi, interaktsioone ja funktsioone uuritakse proteoomika all, et uurida, kuidas valgud mõjutavad rakuprotsesse.
Organismid sisaldavad tuhandeid erinevaid valke, mis täidavad rakkudes mitmesuguseid funktsioone. Genoomiuuringud pakuvad põhiteavet proteoomiuuringute tegemiseks, kuna geenid kodeerivad mRNA molekule ja mRNA kodeerivad valke. Proteoomika uuringud on olulised paljudes valdkondades; see on eriti kasulik vähibioloogias, kus seda saab kasutada ebanormaalsete valkude paljastamiseks, mis viivad vähini.
Joonis 02: Valkude süntees
Genoomika vs proteoomika | |
Genoomika on organismi genoomi uurimine. Geene uuritakse genoomika all. | Proteoomika on raku tervete valkude uurimine. Valke uuritakse proteoomika all. |
Õppealad | |
Genoomika hõlmab genoomi kaardistamist, järjestamist, ekspressioonianalüüsi, geenistruktuuri analüüsi jne. | Proteomika hõlmab valkude iseloomustamist, valkude struktuuri ja funktsioonide uurimist jne. |
Klassifikatsioon | |
Kaks peamist tüüpi nimetasid struktuurgenoomikat ja funktsionaalset genoomikat. | Kolm peamist kategooriat nimetasid strukturaalset proteoomikat, funktsionaalset proteoomikat ja ekspressiooniproteomikat. |
Õppematerjali olemus | |
Genoom on konstantne. Igal organismi rakul on ühesugune geenide komplekt. | Proteome on dünaamiline ja varieeruv. Erinevates kudedes toodetud valkude komplekt varieerub vastavalt geeni ekspressioonile. |
Genoomika on organismi täieliku genoomi uurimine. Proteoomika on molekulaarbioloogia haru, mis uurib rakus ekspresseeritud täielikku valgukomplekti, et mõista valkude struktuuri ja funktsiooni ning seda, kuidas valgud mõjutavad rakuprotsesse. Genoomika ei suuda seletada rakkude tegelikku seisundit valkude sünteesi käigus toimunud translatsioonijärgsete modifikatsioonide tõttu. Seetõttu on proteoomika oluline rakkude tegelike tingimuste ja funktsioonide mõistmiseks. See on erinevus genoomika ja proteoomika vahel.
Viited:
1. Rang, Jie, Hao He, Ting Wang, Xuezhi Ding, Mingxing Zuo, Meifang Quan, Yunjun Sun, Ziquan Yu, Shengbiao Hu ja Liqiu Xia. "Bacillus thuringiensis 4.0718 genoomika ja proteoomika võrdlev analüüs." PLOS ÜKS. Teaduse avalik raamatukogu, n.d. Võrk. 01. aprill 2017.
2. Macaulay, Iain C., Philippa Carr, Arief Gusnanto, Willem H. Ouwehand, Des Fitzgerald ja Nicholas A. Watkins. "Trombotsüütide genoomika ja proteoomika inimeste tervise ja haiguste korral." Kliiniliste uuringute ajakiri. Ameerika kliiniliste uuringute ühing, 1. detsember 2005. Veeb. 01. aprill 2017
Pilt viisakalt:
1. William Genchot - „Geenivaram” - (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu
2. „Genoomika kasutamine ravimresistentsuse põhjuste väljaselgitamiseks“ - NHSi riiklik geneetika- ja genoomikahariduskeskus - Flickr (CC BY 2.0) Commonsi Wikimedia kaudu