Ključna razlika med metagenomiko in metatranskriptomiko je odvisna od vrste biomolekul, ki se proučujejo na vsakem področju. Metagenomika proučuje DNK, njene sekvence in njeno obnašanje v organizmih, medtem ko metatranskriptomika preučuje prepisano DNK, predvsem sekvence mRNK in njeno obnašanje v organizmih.
Metagenomika in metatranskriptomika sta področji, ki sta z leti pridobili veliko popularnost v povezavi z mikrobno skupnostjo. Pomembni so v zdravstvu, industriji in kmetijski biotehnologiji. Tako metagenomika kot metatranskriptomika omogočata preučevanje posameznih organizmov v skupnosti in njihovih funkcionalnih vlog, ki so koristne ali škodljive.
Kaj je metagenomika?
Metagenomika je področje študija, ki raziskuje deoksiribonukleinsko kislino (DNK). Najpomembnejša je za mikrobno skupnost. Poleg tega je to bolj napredno področje v primerjavi z genomiko. V genomiki poteka analiza DNK določenega organizma. Vendar pa metagenomika vključuje analizo genetskega materiala v skupnosti organizmov. Tako to omogoča preučevanje vedenja skupnosti organizmov, ki se nanašajo na eno stanje ali eno okolje.
Slika 01: Metagenomika
Glavna tehnika, vključena v študije metagenomike, je zaporedje naslednje generacije (NGS), ki uporablja tehnologijo mikro nizov. Metode NGS lahko analizirajo več organizmov v eni sami reakciji za prisotnost ali odsotnost specifičnih zaporedij DNK. Ta zaporedja DNK so lahko odgovorna za posamezno bolezensko stanje ali okoljsko stanje. Zato je z uporabo metagenomskega znanja mogoče enostavno in natančno opraviti pregledovanje organizmov. Sekvenciranje med NGS poteka v kratkih branjih in poteka profiliranje DNK organizmov. Zaporedje DNK 16s je priljubljeno zaporedje, ki ga preučujejo v metagenomiki v zvezi z mikroorganizmi.
Po zaporedju združbe organizmov je treba izvesti poravnavo zaporedij. Orodja, kot je orodje Basic Local Alignment Sequence (BLAST), se uporabljajo za izpolnitev naloge poravnave. Po poravnavi filogenetsko drevo podaja odnos vsakega organizma v skupnosti in podrobnosti o njegovem vedenju.
Kaj je metatranskriptomika?
Metatranskriptomika je področje študija, ki se ukvarja s transkriptomom organizma. Transkriptom sestavlja celotno zaporedje RNA, prepisano med transkripcijo DNA. Sekvence mRNA, prisotne v transkriptomu, zagotavljajo informacije o genetskem izražanju. Metatranskriptomika je analiza več transkriptomov med populacijami ali skupnostmi.
Slika 02: Analiza transkriptoma
Študije metatranskriptomike uporabljajo tudi tehnologije mikromrež za iskanje sekvenc kratkih bralnih sekvenc. Poleg tega metatranskriptomika vključuje tudi temeljito analizo bioinformatike z uporabo orodij za poravnavo in metod načrtovanja dreves. Vendar pa je področje metatranskriptomike veliko težje v primerjavi z metagenomiko. Ekstrakcija mRNA ali RNA kot celote ni tako enostavna, kot se zdi. Ker je RNA zelo nagnjena k uničenju in ima zelo kratek življenjski čas, sta lahko vzdrževanje in shranjevanje teh možna poizvedba.
Kakšne so podobnosti med metagenomiko in metatranskriptomiko?
- Metagenomika in metatranskriptomika sta visoko zmogljivi tehniki za analizo skupnosti organizmov, predvsem mikrobnih skupnosti.
- Obe tehniki uporabljata tehnologijo mikromrež za sklepanje ugotovitev.
- Dobljeni rezultati so pogosto analizirani z uporabo BLAST poravnave in filogenetskih dreves.
- Poleg tega se obe tehniki ne osredotočata na en organizem, temveč na skupino ali organizme skupnosti.
- Poleg tega se oba koncepta preučujeta predvsem v povezavi z mikrobi – glavni razlog je njuna raznolika vloga.
Kakšna je razlika med metagenomiko in metatranskriptomiko?
Metagenomika in metatranskriptomika vključujeta analizo genetske snovi v skupnosti organizmov. Tako se metagenomika nanaša na vzorce in zaporedja DNA, medtem ko se metatranskriptomika nanaša na analizo mRNA ali prepisane DNA. To je torej ključna razlika med metagenomiko in metatranskriptomiko.
Poleg tega se postopek ekstrakcije pri obeh tehnikah razlikuje; metagenomika vključuje postopke ekstrakcije DNK, metatranskriptomika pa postopke ekstrakcije RNK. Zato je tudi to pomembna razlika med metagenomiko in metatranskriptomiko.
Spodnja infografika povzema razliko med metagenomiko in metatranskriptomiko:
Povzetek – Metagenomika proti metatranskriptomiki
Metagenomika in metatranskriptomika sta novi področji študija, ki analizirata skupnost organizmov za določeno stanje. Tako se metagenomika nanaša na analizo zaporedij DNK. Nasprotno pa se metatranskriptomika nanaša na analizo zaporedij RNA ali prepisanih produktov DNA. V tem pogledu metatranskriptomika omogoča identifikacijo izražanja genov za posamezen primer. Oba sta pomembna pri analizi mutacij in njihovih učinkov. To so hitre in zanesljivejše tehnike, ki se uporabljajo za predhodno diagnozo. To je torej povzetek razlike med metagenomiko in metatranskriptomiko.
