Differenza tra genomica e proteomica

Differenza principale - Genomica vs Proteomica

Genomica, proteomica e metabolomica sono i campi coinvolti nello studio e nella classificazione degli esseri viventi mediante i loro genomi, i prodotti proteici sintetizzati in base alle istruzioni genetiche e il tipo di molecole che metabolizzano, rispettivamente. Genomica e proteomica sono campi strettamente correlati. Il differenza principale tra genomica e proteomica è quello la genomica è lo studio dell'intero insieme di geni nel genoma di una cellula mentre la proteomica è lo studio dell'intero insieme di proteine ​​prodotte dalla cellula. La metabolomica, d'altra parte, è lo studio dell'intero insieme di composti a basso peso molecolare che fungono da substrati e sottoprodotti delle reazioni enzimatiche di una cellula.

Aree chiave coperte

1. Cos'è la genomica
      - Definizione, tecniche, classificazione
2. Cos'è la Proteomica
     - Definizione, tecniche, classificazione
3. Quali sono le somiglianze tra genomica e proteomica
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra genomica e proteomica
     - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Genes, Genomics, Human Genome Project (HGP), Human Proteome Project (HPP), Proteine, Proteome, Proteomics

Cos'è la genomica

La genomica si riferisce allo studio dell'intero insieme di geni in un genoma. Il genoma è l'insieme completo di informazioni genetiche di un organismo, costituito principalmente da DNA. Tecniche ad alto rendimento sono utilizzate nella genomica per mappare, sequenziare e analizzare i genomi. Le tecniche coinvolte nella genomica includono strategie di sequenziamento del gene come sequenziamento diretto del gene, sequenziamento di shotgun dell'intero genoma, costruzione di etichette di sequenza espressa (ESTs), identificazione di polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) e analisi e interpretazione di dati sequenziati utilizzando diversi software e banche dati. I passaggi principali del sequenziamento shotgun sono mostrati in Figura 1. 

Figura 1: Environmental Shotgun Sequencing (ESS)
Campionamento, (B) Particelle filtranti, (C) Estrazione e lisi del DNA, (D) Clonazione e libreria, (D) Sequenziamento, (E) Assemblaggio sequenziale

Le due aree principali della genomica sono la genomica strutturale e la genomica funzionale. Nel genomica strutturale, la struttura e le posizioni relative dei geni sono studiate mentre erano in genomica funzionale, vengono studiate la funzione o il ruolo dei geni nelle attività metaboliche regolatrici. I progetti di sequenziamento del genoma sono gli ultimi sviluppi della genomica. Il progetto Human Genome (HGP) è stato completato nel 2003. Gli obiettivi del progetto Human Genome erano:

• A identificare tutti i geni (circa 20.000-25.000) nel genoma umano,
• Determinare l'intera sequenza (circa 3 miliardi di coppie di basi chimiche) che compone il genoma umano,
• Immagazzinare questa informazione nei database,
• Migliorare strumenti per l'analisi dei dati,
• Per trasferire rtecnologie euforiche per il settore privato, e
• Indirizzare le questioni etiche, legali e sociali (ELSI) che possono derivare dal progetto.

Oltre al genoma umano, anche i genomi di topo e riso sono stati sottoposti a studi genomici.

Cos'è la Proteomica

Proteomica si riferisce allo studio dell'intero insieme di proteine ​​prodotte da una cellula. Il proteoma è l'insieme completo di proteine ​​prodotte dalla cellula. In proteomica, la caratterizzazione della struttura 3D e la funzione delle proteine ​​viene effettuata mediante l'uso di metodi ad alto rendimento. Le tecniche coinvolte nella proteomica includono l'estrazione e la separazione elettroforetica delle proteine, la digestione delle proteine ​​con l'uso di tripsina in piccoli frammenti, la determinazione della sequenza degli amminoacidi mediante spettrometria di massa e l'identificazione delle proteine ​​utilizzando le informazioni nei database delle proteine. Inoltre, la struttura 3D della proteina può essere prevista utilizzando metodi basati su software. L'espressione delle proteine ​​può essere studiata dai microarrays delle proteine. Le mappe della rete proteica possono essere sviluppate per determinare le interazioni proteina-proteina. Vengono mostrati diversi fenomeni di proteomica figura 2.

Figura 2: Proteomica

I prodotti proteici dei geni del genoma umano sono studiati durante il Human Proteome Project (HPP). Uno degli obiettivi principali del progetto Human Proteome è identificare le proteine ​​coinvolte nelle principali malattie.

Somiglianze tra genomica e proteomica

• Genomica e proteomica sono due campi scientifici strettamente correlati utilizzati nello studio degli organismi.
• Le tecniche ad alto rendimento sono utilizzate sia in genomica che in proteomica.

Differenza tra genomica e proteomica

Definizione

genomica: La genomica si riferisce allo studio dell'intero insieme di geni in un genoma.

proteomica: Proteomica si riferisce allo studio dell'intero insieme di proteine ​​prodotte da una cellula.

fenomeni

genomica: La genomica prevede la mappatura, il sequenziamento e l'analisi dei genomi.

proteomica: La proteomica coinvolge la struttura 3D e la funzione delle proteine ​​e le interazioni proteina-proteina.

Classificazione

genomica: I due tipi di genomica sono la genomica strutturale e la genomica funzionale.

proteomica: I tre tipi di proteomica sono la proteomica strutturale, funzionale e di espressione.

Aree importanti

genomica: I progetti di sequenziamento del genoma come Human Genome Project sono le aree importanti della genomica.

proteomica: Sviluppi di database proteoma come SWISS-2DPAGE e sviluppo di software per la progettazione assistita da farmaci sono le aree importanti della proteomica.

Conclusione

Genomica e proteomica sono due aree scientifiche utilizzate nello studio degli organismi. La genomica è lo studio dell'intero insieme di geni in un organismo, mentre la proteomica è lo studio dell'intero insieme di proteine ​​prodotte dalla cellula. La principale differenza tra la genomica e la proteomica è il criterio di ogni campo durante lo studio degli organismi.

Riferimento:

1. Griffiths, Anthony JF. "Genomica: una panoramica". Introduzione all'analisi genetica. 7a edizione., U.S. National Library of Medicine, 1 gennaio 1970, disponibile qui.
2. Senza limiti. "Genomica e proteomica". Genomica e proteomica | Biologia illimitata, disponibile qui.
3. Graves, Paul R. e Timothy A. J. Haystead. "Guida del biologo molecolare alla proteomica". Recensioni su microbiologia e biologia molecolare, American Society for Microbiology, marzo 2002, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Sequenza di shotgun ambientale" di John C. Wooley, Adam Godzik, Iddo Friedberg - (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Proteomics" di Xxl7441 in inglese Wikibooks - Trasferito da en.wikibooks a Commons. (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia