Ključna razlika – metabolomika proti metabonomiki
Metaboliti so majhne molekule, ki sodelujejo pri presnovnih reakcijah v celicah. Metaboliti vključujejo presnovne intermediate, hormone, sekundarne metabolite, signalne molekule itd. So delujoče molekule biokemičnih reakcij celic. Celoten niz metabolitov biološkega vzorca ali posameznega organizma je znan kot metabolom. Metabolom je dinamična zbirka, ki se v telesu spreminja vsako sekundo. Metabolomika in metabonomika sta dva izraza, povezana s preučevanjem metaboloma organizma. Ključna razlika med metabolomiko in metabonomiko je, da se metabolomika bolj ukvarja z normalnim endogenim metabolizmom in presnovnim profiliranjem na celični ali organski ravni, medtem ko se metabonomika bolj ukvarja z razširitvijo metaboličnega profila z informacijami o motnjah metabolizma zaradi okoljskih dejavnikov, bolezni, črevesja mikroorganizmov in primerjava presnovnega profiliranja itd. Metabonomiko v glavnem poganja masna spektrometrija, metabonomika pa uporablja NMR spektroskopijo za analizo metabolitov.
Kaj je metabolomika?
Metabolomika je preučevanje presnovnih procesov, ki potekajo v celicah, biotekočinah, tkivih ali organizmih. Vključuje identifikacijo in kvantifikacijo celičnih metabolitov z uporabo dobrih analitičnih in statističnih orodij. Metabolomika velja za pomembno študijo, saj razkriva informacije o metabolizmu organizma.
Za preučevanje substratov in produktov presnovnih reakcij metabolomika uporablja masno spektrometrijo kot analitično platformo. Masna spektrometrija razkriva vrste metabolitov in njihove koncentracije, ki odražajo dejansko biokemično stanje celic ali tkiv. Zato se lahko metabolomika šteje za najboljši predstavnik molekularnega fenotipa organizma. Metabolomika je omična tehnologija majhnih molekul organizmov in v primerjavi z drugimi omičnimi študijami; metabolomika je zelo pomembna, saj neposredno odraža trenutno stanje biokemične reakcije celic.
Metabolomiko lahko obravnavamo tudi kot razširitev proteomike, ker nastanejo zaradi aktivnosti encimov, ki so proteini, kot je prikazano na naslednji sliki.
Slika 01: Metabolomska shema
Kaj je metabonomika?
Metabonomika je opredeljena kot kvantitativno merjenje večparametričnih presnovnih odzivov v določenih obdobjih v zvezi s patofiziološkimi stresi ali genskimi spremembami. To se običajno uporablja za študije o prehrani ljudi in odzivih na zdravila ali bolezni. Ta pristop je uvedel Jeremy Nicholson na Imperial College v Londonu in je bil uporabljen na številnih področjih, vključno s toksikologijo, diagnozo bolezni, prehrano itd. Zgodovinsko gledano je bila metabonomija ena prvih metod, ki je uporabila obseg sistemske biologije v študijah. metabolizma.
Metabonomiko bolj skrbi primerjava biokemičnih profilov kot pa prepoznavanje posameznih presnovnih spojin v metabolomiki. Zato lahko metabonomiko opredelimo kot podskupino metabolomike. Poudarja predvsem primerjavo presnovnih profilov različnih populacij glede na bolezni, okoljske obremenitve, gensko modifikacijo, prehrano, zdravila itd., ker so metaboliti dobri označevalci, ki signalizirajo bolezenska stanja, učinke zdravil, okoljske obremenitve, izpostavljenost toksinom., itd.
Metabonomske študije razkrivajo znotrajcelične in zunajcelične metabolite. Uporablja visoko zmogljive tehnike za analizo velikega števila metabolitov hkrati in ponavljajoče se, kar omogoča časovno preiskavo fiziološkega stanja celic. Razkriva tudi korelacijo med metaboliti in patološkim stanjem organizma. Za podporo metabonomskih študij se lahko uporabita genomika in proteomika, saj sta med seboj povezani, kot je prikazano na zgornji sliki.
Kakšna je razlika med metabolomiko in metabonomiko?
Metabolomika proti metabonomiki |
|
| Metabolomika je preučevanje celotnega sklopa presnovkov v organizmu | Metabonomika je kvantitativna študija multiparametričnih presnovnih odzivov živih sistemov v časovni osnovi na patofiziološke dražljaje ali genetske spremembe. |
| Glavna skrb | |
| Metabolomika se bolj ukvarja s presnovnim profiliranjem in prepoznavanjem posameznih metabolitov, prisotnih v celicah. | Metabonomika se bolj ukvarja s primerjavo metabolitov ali presnovnih profilov populacij v povezavi z genetskimi spremembami, boleznimi, okoljskimi stresi, patološkimi dražljaji, zdravili itd. |
| Informacije | |
| Metabolomika je osredotočena predvsem na endogeni metabolizem. | Metabonomija ni omejena na endogeni metabolizem. Razširi se na iskanje informacij o motnjah metabolizma, ki jih povzročajo notranji in zunanji dejavniki, kot so prehranjevalni vzorci, toksini, bolezenski procesi itd. |
| Analitična orodja | |
| Uporablja masno spektrometrijo kot glavno analitično platformo | Metabonomika uporablja NMR spektroskopijo kot glavno analitično platformo. |
Povzetek – Metabolomika proti metabonomiki
Metabolom predstavlja celoten sklop majhnih molekul, imenovanih presnovki, prisotnih v celici ali organizmu. Metabolomika je preučevanje celotnega metaboloma za ustvarjanje presnovnega profila. Metabolomika omogoča znanstvenikom, da izmerijo dejansko fiziološko stanje celice ali organizma. Metabonomika je del metabolomike, ki se razširja na pridobivanje informacij o multiparametričnih presnovnih odzivih živih sistemov na patofiziološke dražljaje in genetske spremembe. Metabonomika se ne ukvarja le z individualnim presnovnim profiliranjem, kot je metabolomika; primerja presnovne profile v povezavi z drugimi dejavniki, kot so okoljski stresi, bolezni, toksini itd. Tako metabolomika kot metabonomika vključujeta študije metabolitov organizmov za merjenje dejanskega fiziološkega stanja celic. Zato se včasih ti dve obravnavata kot sinonima, ne da bi upoštevali razliko med metabolomiko in metabonomiko.
