Sự khác biệt chính giữa proteomics và chuyển hóa là proteomics là nghiên cứu về tất cả các protein của một sinh vật trong khi chuyển hóa là nghiên cứu về tất cả các chất chuyển hóa của một sinh vật.
Genomics là nghiên cứu về cấu tạo di truyền của một sinh vật. Proteomics và chuyển hóa là hai khoa học omic liên quan đến hệ gen. Proteome đề cập đến tất cả các protein trong tế bào hoặc sinh vật. Mặt khác, Metabolome dùng để chỉ tất cả các chất chuyển hóa của một sinh vật. Vì vậy, nghiên cứu về proteome là proteomics trong khi nghiên cứu về chất chuyển hóa là chuyển hóa. Cả proteomics và chuyển hóa đều quan trọng trong chẩn đoán bệnh tật và xác định đặc điểm và sàng lọc các sinh vật. Hơn nữa, cả hai đều có mối liên hệ với nhau trong nhiều khía cạnh của sinh học tế bào, đặc biệt là trong việc truyền tín hiệu tế bào, sự phân hủy protein và thế hệ cũng như sửa đổi sau dịch mã.
Proteomics là gì?
Proteome là tổng số protein bổ sung trong tế bào, mô hoặc sinh vật. Do đó, proteomics là nghiên cứu về proteome của một sinh vật. Trong proteomics, các đặc điểm khác nhau của protein được phân tích. Do đó, proteomics chủ yếu tập trung vào cấu trúc, định hướng, chức năng, tương tác protein, biến đổi, ứng dụng và tầm quan trọng của protein. Đó là lý do tại sao nhiều dự án nghiên cứu được thực hiện trong lĩnh vực proteomics hiện nay.
Các nghiên cứu về protein đầu tiên đã được thực hiện để xác định hàm lượng protein trong Escherichia coli. Việc lập bản đồ của tổng hàm lượng protein được thực hiện bằng cách sử dụng gel hai chiều (2D). Sau thành công của dự án này, các nhà khoa học chuyển sang mô tả tổng hàm lượng protein trong động vật như chuột lang và chuột. Hiện tại, việc lập bản đồ protein của con người được thực hiện bằng phương pháp điện di trên gel 2D.
Có rất nhiều lợi ích khi nghiên cứu proteomics vì protein là phân tử chi phối hầu hết các hoạt động do tính chất xúc tác của protein. Do đó, việc nghiên cứu toàn bộ protein có thể cung cấp thông tin liên quan đến tình trạng sức khỏe của sinh vật. Hơn nữa, proteomics có nhiều ứng dụng trong việc chú thích bộ gen, xác định và chẩn đoán bệnh, thực hiện các nghiên cứu biểu hiện protein trong quá trình thử nghiệm và các nghiên cứu tương tác và sửa đổi protein, v.v.
Hình 01: Proteomics
Có các kỹ thuật khác nhau liên quan đến proteomics, bao gồm chiết xuất tổng số protein, tách chúng bằng điện di trên gel 2D, xác định trình tự của các protein được chiết xuất bằng các phương pháp như phương pháp giải trình tự của Edmund hoặc khối phổ và phân tích cấu trúc và chức năng các đặc tính của protein bằng cách sử dụng phần mềm máy tính và các công cụ tin sinh học.
Metabolomics là gì?
Metabolomics là nghiên cứu về tất cả các chất chuyển hóa trong tế bào, mô hoặc sinh vật. Nó bao gồm việc xác định và định lượng các chất chuyển hóa của tế bào bằng cách sử dụng các công cụ thống kê và phân tích tiên tiến khác nhau. Metabolomics là một nghiên cứu quan trọng vì nó tiết lộ thông tin liên quan đến sự trao đổi chất của một sinh vật.
Hình 02: Chuyển hóa
Để nghiên cứu chất nền và sản phẩm của các phản ứng trao đổi chất, hệ thống chuyển hóa sử dụng khối phổ làm nền tảng phân tích. Phép đo khối phổ cho kết quả của các chất chuyển hóa và nồng độ của chúng, phản ánh trạng thái sinh hóa thực tế của tế bào hoặc mô. Do đó, chuyển hóa có thể được coi là sự đại diện tốt nhất cho kiểu hình phân tử của một sinh vật. Bên cạnh đó, các chất chuyển hóa có thể được coi là một phần mở rộng của proteomics vì hầu hết các chất chuyển hóa được tạo ra do hoạt động của các enzym là protein.
Điểm giống nhau giữa Proteomics và Metabolomics là gì?
- Proteomics và chuyển hóa là hai ngành khoa học cơ bản liên quan đến hệ gen.
- Metabolomics có thể được coi là một phần mở rộng của proteomics.
- Proteome và chất chuyển hóa gắn bó chặt chẽ với nhau qua nhiều nghiên cứu.
Sự khác biệt giữa Proteomics và Metabolomics là gì?
Proteomics là nghiên cứu quy mô lớn về protein bao gồm cấu trúc và chức năng của chúng, trong một tế bào hoặc một sinh vật. Trong khi đó, chuyển hóa học là nghiên cứu về cấu hình chất chuyển hóa trong một tế bào, mô hoặc sinh vật dưới một tập hợp các điều kiện nhất định. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa proteomics và chuyển hóa. Bên cạnh đó, proteomics chủ yếu liên quan đến tập hợp hoàn chỉnh của các protein trong khi chuyển hóa chủ yếu liên quan đến tập hợp hoàn chỉnh của các chất chuyển hóa, bao gồm một loạt các phân tử nhỏ khác nhau như peptit, carbohydrate, lipid, nucleoside và các sản phẩm dị hóa của các hợp chất ngoại sinh, v.v. Do đó, đây là một sự khác biệt khác giữa proteomics và chuyển hóa.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa proteomics và chuyển hóa.
Tóm tắt - Proteomics vs Metabolomics
Các sinh vật sống có thể được nghiên cứu bằng cách sử dụng bộ gen, protein và các chất chuyển hóa của chúng. Genomics, proteomics và chuyển hóa là ba lĩnh vực nghiên cứu cấu tạo di truyền, protein và các chất chuyển hóa của một tế bào hoặc một sinh vật, tương ứng. Proteomics rất quan trọng vì nó là sự phản ánh năng động của cả gen và môi trường. Metabolomics là rất quan trọng vì nó phản ánh trực tiếp tình trạng hiện tại của phản ứng sinh hóa của tế bào hoặc tình trạng trao đổi chất của một sinh vật. Vì vậy, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa proteomics và chuyển hóa.
