ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโปรตีโอมิกส์และเมแทบอลิซึมคือโปรตีโอมิกส์คือการศึกษาโปรตีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตในขณะที่เมตาโบโลมิกส์คือการศึกษาเมตาโบไลต์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต
จีโนมิกส์คือการศึกษาการสร้างพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต โปรตีโอมิกส์และเมแทบอลิซึมเป็นศาสตร์สองศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับจีโนม โปรตีโอมหมายถึงโปรตีนทั้งหมดในเซลล์หรือสิ่งมีชีวิต ในทางกลับกัน Metabolome หมายถึงสารเมตาบอลิซึมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นการศึกษาโปรตีโอมจึงเป็นโปรตีโอมิกส์ในขณะที่การศึกษาเมตาโบโลมคือเมตาโบโลมิกส์ ทั้งโปรตีโอมิกส์และเมแทบอลิซึมมีความสำคัญในการวินิจฉัยโรคและในการจำแนกลักษณะและการตรวจคัดกรองสิ่งมีชีวิตนอกจากนี้ ทั้งสองยังเชื่อมโยงกันในหลายแง่มุมของชีววิทยาของเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการส่งสัญญาณของเซลล์ การเสื่อมสภาพและการสร้างโปรตีน และการดัดแปลงหลังการแปล
โปรตีโอมิกส์คืออะไร
โปรตีโอมคือส่วนประกอบโปรตีนทั้งหมดในเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือสิ่งมีชีวิต ดังนั้นโปรตีโอมิกส์จึงเป็นการศึกษาโปรตีโอมของสิ่งมีชีวิต ในโปรตีโอมิกส์จะวิเคราะห์ลักษณะต่าง ๆ ของโปรตีน ดังนั้นโปรตีโอมิกส์จึงมุ่งเน้นไปที่โครงสร้าง การวางแนว หน้าที่ ปฏิกิริยาระหว่างโปรตีน การดัดแปลง การใช้งาน และความสำคัญของโปรตีนเป็นหลัก นั่นคือเหตุผลที่ปัจจุบันมีโครงการวิจัยมากมายในด้านโปรตีโอมิกส์
การศึกษาโปรตีนครั้งแรกได้ทำขึ้นเพื่อระบุปริมาณโปรตีนใน Escherichia coli การทำแผนที่ของปริมาณโปรตีนทั้งหมดทำได้โดยใช้เจลสองมิติ (2D) หลังจากความสำเร็จของโครงการนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มศึกษาลักษณะเฉพาะของปริมาณโปรตีนทั้งหมดในสัตว์ เช่น หนูตะเภาและหนูปัจจุบัน การทำแผนที่โปรตีนของมนุษย์ทำได้โดยใช้เจลอิเล็กโตรโฟรีซิส 2 มิติ
การศึกษาโปรตีโอมิกส์มีข้อดีหลายประการ เนื่องจากโปรตีนเป็นโมเลกุลที่ควบคุมกิจกรรมส่วนใหญ่เนื่องจากคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาของโปรตีน ดังนั้นการศึกษาโปรตีนทั้งหมดจึงสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะสุขภาพของสิ่งมีชีวิตได้ นอกจากนี้ โปรตีโอมิกส์ยังมีการใช้งานมากมายในคำอธิบายประกอบของจีโนม การระบุโรคและการวินิจฉัย ดำเนินการศึกษาการแสดงออกของโปรตีนระหว่างการทดลองและการดัดแปลงโปรตีนและการศึกษาปฏิสัมพันธ์ ฯลฯ
รูปที่ 01: โปรตีโอมิกส์
มีเทคนิคต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีโอมิกส์ รวมถึงการสกัดโปรตีนทั้งหมด การแยกโปรตีนโดยใช้เจลอิเล็กโตรโฟรีซิส 2 มิติ การหาลำดับโปรตีนที่สกัดโดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น วิธีการหาลำดับของ Edmund หรือแมสสเปกโตรเมทรี และการวิเคราะห์โครงสร้างและหน้าที่ คุณสมบัติของโปรตีนโดยใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์และเครื่องมือชีวสารสนเทศ
เมตาโบโลมิกส์คืออะไร
เมแทบอลิซึมคือการศึกษาเมแทบอไลต์ทั้งหมดในเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงการระบุและการหาปริมาณของเมแทบอไลต์ของเซลล์โดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์และสถิติขั้นสูงที่แตกต่างกัน เมตาโบโลมิกส์เป็นการศึกษาที่สำคัญเนื่องจากจะเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิต
รูปที่ 02: เมตาโบโลมิกส์
ในการศึกษาสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึม metabolomics ใช้แมสสเปกโตรเมตรีเป็นแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ แมสสเปกโตรเมทรีส่งผลให้เกิดเมตาบอไลต์และความเข้มข้นของสารดังกล่าว ซึ่งสะท้อนถึงสถานะทางชีวเคมีที่แท้จริงของเซลล์หรือเนื้อเยื่อ ดังนั้น เมแทบอลิซึมจึงถือได้ว่าเป็นตัวแทนที่ดีที่สุดของฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตนอกจากนี้ เมตาโบโลมิกส์ถือได้ว่าเป็นส่วนขยายของโปรตีโอมิกส์ เนื่องจากสารเมแทบอไลต์ส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นเนื่องจากกิจกรรมของเอนไซม์ซึ่งเป็นโปรตีน
ความคล้ายคลึงกันระหว่างโปรตีโอมิกส์กับเมตาโบโลมิกส์คืออะไร
- โปรตีโอมิกส์และเมตาโบโลมิกส์เป็นศาสตร์สองศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับจีโนมิกส์
- เมตาโบโลมิกส์ถือได้ว่าเป็นส่วนขยายของโปรตีโอมิกส์
- โปรตีโอมและเมตาโบโลมเกี่ยวพันอย่างใกล้ชิดกับการศึกษาจำนวนมาก
โปรตีโอมิกส์และเมตาโบโลมิกส์ต่างกันอย่างไร
โปรตีโอมิกส์คือการศึกษาโปรตีนขนาดใหญ่ รวมถึงโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน ภายในเซลล์หรือสิ่งมีชีวิต ในขณะเดียวกัน เมตาโบโลมิกส์คือการศึกษาโปรไฟล์เมตาโบไลต์ในเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือสิ่งมีชีวิตภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโปรตีโอมิกส์และเมตาบอลิซึม นอกจากนี้ โปรตีโอมิกส์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับชุดโปรตีนทั้งหมด ในขณะที่เมตาโบโลมิกส์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับชุดของสารเมตาโบไลต์ทั้งหมด ซึ่งรวมถึงโมเลกุลขนาดเล็กที่หลากหลาย เช่น เปปไทด์ คาร์โบไฮเดรต ลิปิด นิวคลีโอไซด์ และผลิตภัณฑ์แคตาโบลิกของสารประกอบจากภายนอก เป็นต้นดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างระหว่างโปรตีโอมิกส์และเมตาบอลิซึม
อินโฟกราฟิกด้านล่างสรุปความแตกต่างระหว่างโปรตีโอมิกส์และเมตาบอลิซึม
สรุป – โปรตีโอมิกส์กับเมตาโบโลมิกส์
สิ่งมีชีวิตสามารถศึกษาได้โดยใช้จีโนม โปรตีน และเมแทบอไลต์ของพวกมัน จีโนมิกส์ โปรตีโอมิกส์ และเมตาโบโลมิกส์เป็นสามส่วนที่ศึกษาการสร้างพันธุกรรม โปรตีน และเมแทบอไลต์ของเซลล์หรือสิ่งมีชีวิตตามลำดับ โปรตีโอมิกส์มีความสำคัญเนื่องจากเป็นภาพสะท้อนแบบไดนามิกของยีนและสิ่งแวดล้อม เมแทบอลิซึมมีความสำคัญมากเนื่องจากสะท้อนถึงสถานะปัจจุบันของปฏิกิริยาทางชีวเคมีของเซลล์หรือสถานะการเผาผลาญของสิ่งมีชีวิตโดยตรง ดังนั้นสิ่งนี้จึงสรุปความแตกต่างระหว่างโปรตีโอมิกส์และเมตาบอลิซึม