תוֹכֶן
ביוכימיה השוואתית יכולה להיות מושג מעורפל בעל מספר רב של משמעויות, אם כי היא יכולה לחשוף אינטראקציות מרתקות בין אורגניזמים לביולוגיות שלהם. לכל הפחות, מדענים מכנים זאת תחום מדעי בין-תחומי המבקש לקבל תובנה לשאלות שלא נענו על ידי מציאת קשרים בין נושאים לכאורה שאינם קשורים זה לזה. בפועל, זה מובן לרוב כמחקר של קשרים אבולוציוניים בין אורגניזמים וכיצד מערכות יחסים אלו שופכים אור על שאלות עמוקות יותר לגבי אופן תפקודם של צורות חיים ביולוגיות.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
מחקר בין-תחומי, ביוכימיה השוואתית, נועד לגשר על הפער בין תחומים שונים במדע. לרוב זה מתייחס למחקר כיצד חיים צורות חיים וכיצד פועלים החלקים המרכיבים שלהם, עד לרמה הסלולרית.
תחום לימודים משולב
באוניברסיטת קליפורניה בברקלי יש תוכנית בוגרת בשם ביוכימיה השוואתית. חברי הסגל שלה מגיעים מתחומים שונים של מדע, כולל ביולוגיה מולקולרית, ביולוגיה של התא, כימיה, ביולוגיה מהצומח, תזונה ובריאות הציבור. גיוון זה מעיד על ההיקף הרחב של ביוכימיה השוואתית כתחום. זה גם מדגיש את המשותף המפשט את תחומי המחקר הללו, ומצביע על כך ששדות שונים לכאורה עשויים לספק תובנה לפיתרון בעיות בהן נוגעים תחומים בודדים. כתבי עת קיימים גם בשם ביוכימיה השוואתית, והיקף פרסומיהם מדגיש עוד יותר את נושא המלגה הבין תחומית.
יחסים אבולוציוניים
הגדרה נפוצה לביוכימיה השוואתית היא חקר מערכות יחסים אבולוציוניות בין אורגניזמים. כל האורגניזמים החיים חולקים קוד גנטי נפוץ בצורת DNA, המספק מידע להכנת מכונות החלבון שעושות את העבודה היום יומית של תאים. ביוכימיה השוואתית בוחנת מכונות חלבון ואנזימים, אך שניהם מקודדים על ידי רצפי DNA. על ידי השוואת קווי דמיון ושוני בגנים אלו, מדענים יכולים לחבר יחסים אבולוציוניים בין אורגניזמים. מטרתו היא להבין טוב יותר את תולדות החיים, אך למצוא גם מודלים לחקר בעלי חיים שעשויים לשפוך אור על מחלות אנושיות.
השוואת גנים קשורים
מינים שונים של אורגניזמים עשויים להכיל אותם גנים, אך עם רצפים מעט או מאוד שונים. גנים אלה עשויים לעשות דברים דומים בכל אורגניזם, או שהם עשויים לעשות דברים שונים מאוד. זה קורה בגלל ההבדלים ברצפי ה- DNA שלהם, שמתבטאים כחלבונים דומים עם צורות תלת מימדיות שונות במקצת, וכך פונקציות שונות. היתרון של לימוד גנים דומים בשני מינים הוא שמבנה ותפקוד של גן במין אחד נותן לעתים קרובות תובנה לגבי תפקידו במין האחר.
מציאת רמזים
כשם שגן אחד באורגניזם יכול לסייע למדען להבין גן דומה באורגניזם אחר, כך ניתן לקבל תובנות באמצעות ביוכימיה השוואתית לגבי רמת האינטראקציה של חלבונים רבים. חלבונים יוצרים לעיתים קרובות קומפלקסים, או אשכולות של חלבונים, עם חלבוני בן הזוג שלהם כאשר הם מבצעים את עבודתם. לימוד מי מקיים אינטראקציה עם מי במין אחד להשלים תפקוד סלולרי עוזר למדען לנחש את השותפים האינטראקציה עבור גן מסוים במין אחר. גישה זו מסייעת למדענים לערוך ניחושים משכילים לגבי אילו חלבונים לא ידועים טרם מזוהים כשותפים למינים אחרים.