Η βασική διαφορά μεταξύ του προφίλ πολυσωμάτων και του προφίλ ριβοσώματος είναι ότι το προφίλ πολυσωμάτων αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος χρησιμοποιώντας τόσο ριβόσωμα όσο και mRNA (πολυσώμα) κατά τη μετάφραση, ενώ το προφίλ ριβοσώματος αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος χρησιμοποιώντας μόνο την αλληλουχία mRNA κατά τη μετάφραση.
Η μετάφραση είναι η δεύτερη φάση της πρωτεϊνοσύνθεσης που μετατρέπει τις πληροφορίες στο mRNA σε μια αλληλουχία αμινοξέων. Η Translatomics είναι μια μελέτη των ORF (ανοιχτών πλαισίων ανάγνωσης) που μεταφράζονται ενεργά σε ένα κύτταρο ενός οργανισμού. Οι τεχνικές διαμόρφωσης προφίλ πολυσωμάτων και ριβοσωμάτων είναι δύο τύποι τεχνικών στον τομέα της μοριακής βιολογίας για την αξιολόγηση και τη συναγωγή διαφορετικών παραμέτρων στο πλαίσιο της ανάλυσης του μεταφρατώματος.
Τι είναι το προφίλ πολυσωμάτων;
Το προφίλ πολυσωμάτων είναι μια τεχνική που συνάγει την κατάσταση μετάφρασης ενός συγκεκριμένου mRNA αναλύοντας τη συμπεριφορά τόσο του ριβοσώματος όσο και του mRNA (πολυσώματος). Με άλλα λόγια, αυτή η τεχνική παρέχει δεδομένα και συμπεράσματα σχετικά με τη συσχέτιση των mRNA με τα ριβοσώματα. Το πολυσωμάτιο αναφέρεται στην ομάδα ριβοσωμάτων που είναι συνδεδεμένα με ένα mRNA που υπάρχει κατά τη φάση επιμήκυνσης της μετάφρασης.
Εικόνα 01: Πολυσωμικό προφίλ
Το προφίλ πολυσωμάτων απαιτεί το κυτταρόλυμα, το οποίο στη συνέχεια φυγοκεντρείται. Το φυγοκεντρημένο δείγμα στη συνέχεια διαχωρίζεται με βάση τις πυκνότητες τους για να χαρακτηρίσει τις μικρές και μεγάλες υπομονάδες των ριβοσωμάτων και το αντίστοιχο mRNA που εμπλέκεται στο σχηματισμό του πολυσώματος. Επιπλέον, η διαδικασία περιλαμβάνει επίσης τη μέτρηση της οπτικής πυκνότητας. Απαιτούνται ειδικοί για την εκτέλεση προφίλ πολυσωμάτων.
Η τεχνική δημιουργίας προφίλ πολυσωμάτων είναι ένα σημαντικό εργαλείο για πολλές εφαρμογές. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτή την τεχνική για να μελετήσουν τον βαθμό μετάφρασης στα κύτταρα. Πιο συγκεκριμένα, είναι ένα εργαλείο για την παροχή ακριβών πληροφοριών σχετικά με τη μελέτη μεμονωμένων πρωτεϊνών και των ειδικών mRNA τους. Στο πλαίσιο της μελέτης του βαθμού μετάφρασης ενός συγκεκριμένου mRNA, η τεχνική του προφίλ πολυσωμάτων είναι ζωτικής σημασίας. Εδώ, οι αλληλουχίες 3' και 5' ενός mRNA μπορούν να διερευνηθούν με αναφορά στις επιδράσεις τους στην ποσότητα του mRNA που παράγεται και στο επίπεδο μετάφρασης.
Τι είναι το προφίλ ριβοσώματος;
Το προφίλ ριβοσώματος είναι μια τεχνική που αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος σε σχέση με το mRNA του κατά τη μετάφραση. Αυτή η τεχνική βρέθηκε και αναπτύχθηκε από τους Joan Steitz και Marilyn Kozak. Αργότερα αυτή η τεχνολογία αναπτύχθηκε περαιτέρω από δύο επιστήμονες, τον Nicholas και τον Jonathan, σε συνδυασμό με την αλληλουχία επόμενης γενιάς, η οποία οδήγησε στην ανάπτυξη διαφορετικών σχετικών τεχνικών όπως η μεθοδολογία Translating Ribosome Affinity Purification (TRAP).
Εικόνα 02: Αλληλουχία ριβοσώματος
Η διαδικασία του προφίλ ριβοσώματος περιλαμβάνει την απομόνωση του mRNA, την αφαίρεση του RNA που δεν είναι συνδεδεμένο με τα ριβοσώματα και τον διαχωρισμό του mRNA που είναι συνδεδεμένο με τα ριβοσώματα. Ακολουθώντας αυτή τη διαδικασία, το προϊόν απομόνωσης mRNA μεταγράφεται αντίστροφα και λαμβάνει χώρα σύνθεση cDNA. Τέλος, τα δεδομένα αλληλουχίας μπορούν να ευθυγραμμιστούν με το μεταφραστικό προφίλ για να συναχθούν τα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς του ριβοσώματος σε σχέση με το mRNA.
Το προφίλ ριβοσώματος βοηθά πολλούς ερευνητές να εντοπίσουν και να συμπεράνουν τη θέση των θέσεων έναρξης μετάφρασης, το συμπλήρωμα των μεταφρασμένων ανοιχτών πλαισίων ανάγνωσης (ORFs) σε ένα κύτταρο ή έναν ιστό, την κατανομή των ριβοσωμάτων στο mRNA και τον ρυθμό μεταφράζοντας ριβοσώματα. Το προφίλ ριβοσώματος είναι επίσης γνωστό ως αποτύπωμα ριβοσώματος ή Ribo Seq.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του προφίλ πολυσωμάτων και του προφίλ ριβοσώματος;
- Το προφίλ πολυσωμάτων και ριβοσωμάτων είναι σημαντικές μοριακές βιολογικές τεχνικές στην έρευνα.
- Παρέχουν πληροφορίες για τη διαδικασία μετάφρασης.
- Και οι δύο διαδικασίες δημιουργίας προφίλ παρέχουν δεδομένα μέσω ανάλυσης του μεταφραστή.
- Απαιτούνται επαγγελματίες ειδικοί για την εκτέλεση και των δύο τεχνικών για ακριβή αποτελέσματα.
- Τα εργαλεία βιοπληροφορικής παίζουν σημαντικό ρόλο και στις δύο τεχνικές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του προφίλ πολυσωμάτων και του προφίλ ριβοσώματος;
Το προφίλ πολυσωμάτων αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος χρησιμοποιώντας τόσο το ριβόσωμα όσο και το mRNA (πολυσώμα) κατά τη μετάφραση, ενώ το προφίλ ριβοσώματος αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος μόνο χρησιμοποιώντας την αλληλουχία mRNA κατά τη μετάφραση. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του προφίλ πολυσωμάτων και του προφίλ ριβοσώματος. Επιπλέον, το προφίλ πολυσωμάτων περιλαμβάνει τεχνικές όπως η φυγοκέντρηση βαθμίδωσης πυκνότητας και οι μετρήσεις οπτικής πυκνότητας, ενώ το προφίλ ριβοσώματος περιλαμβάνει τεχνικές εκχύλισης και προσδιορισμού αλληλουχίας mRNA. Επίσης, το προφίλ ριβοσώματος είναι πιο ακριβές από το προφίλ πολυσωμάτων.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του προφίλ πολυσώματος και του ριβοσώματος σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Πολυσωματικό προφίλ εναντίον προφίλ ριβοσώματος
Η μετάφραση είναι η δεύτερη φάση της πρωτεϊνοσύνθεσης που περιλαμβάνει τη μετατροπή των πληροφοριών της αλληλουχίας mRNA σε μια αλληλουχία αμινοξέων. Αυτή η διαδικασία απαιτεί ένα πρότυπο mRNA, ριβοσώματα, αμινοξέα, tRNA και άλλους παράγοντες. Το προφίλ πολυσωμάτων και ριβοσώματος είναι δύο μοριακές τεχνικές. Το προφίλ πολυσωμάτων αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος χρησιμοποιώντας τόσο το ριβόσωμα όσο και το mRNA (πολυσώμα) κατά τη μετάφραση, ενώ το προφίλ ριβοσώματος αναλύει τη συμπεριφορά του ριβοσώματος χρησιμοποιώντας μόνο την αλληλουχία mRNA κατά τη μετάφραση. Το προφίλ πολυσωμάτων περιλαμβάνει τεχνικές όπως η φυγοκέντρηση με κλίση πυκνότητας και οι μετρήσεις οπτικής πυκνότητας. Το προφίλ ριβοσώματος περιλαμβάνει τεχνικές όπως η εκχύλιση mRNA, η σύνθεση cDNA και ο προσδιορισμός αλληλουχίας. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ του προφίλ πολυσωμάτων και του προφίλ ριβοσώματος.
