Ключова разлика – Метаболомика срещу Метабономика
Метаболитите са малки молекули, участващи в метаболитни реакции в клетките. Метаболитите включват метаболитни междинни продукти, хормони, вторични метаболити, сигнални молекули и др. Те са функциониращите молекули на биохимичните реакции на клетките. Пълен набор от метаболити на биологична проба или отделен организъм е известен като метаболом. Метаболомът е динамична колекция, която се променя всяка секунда в тялото. Метаболомиката и метабономията са два термина, свързани с изследването на метаболома на даден организъм. Ключовата разлика между метаболомиката и метабономиката е, че метаболомиката е по-загрижена за нормалния ендогенен метаболизъм и метаболитното профилиране на клетъчно или органно ниво, докато метабономиката е по-загрижена за разширяване на метаболитното профилиране с информация за смущения на метаболизма, дължащи се на фактори на околната среда, заболявания, черва микроорганизми и сравняване на метаболитно профилиране и др. Метаболомиката се ръководи главно от масспектрометрия, а метабономията използва ЯМР спектроскопия за анализ на метаболитите.
Какво е метаболомика?
Метаболомиката е изследване на метаболитни процеси, протичащи в клетки, биофлуиди, тъкани или организми. Той включва идентифициране и количествено определяне на клетъчни метаболити с помощта на добри аналитични и статистически инструменти. Метаболомиката се счита за важно изследване, тъй като разкрива информация за метаболизма на организма.
За изследване на субстрати и продукти от метаболитни реакции метаболомиката използва масспектрометрия като аналитична платформа. Масспектрометрията разкрива видовете метаболити и техните концентрации, отразяващи действителното биохимично състояние на клетките или тъканите. Следователно метаболомиката може да се счита за най-добрият представител на молекулярния фенотип на организъм. Метаболомиката е омична технология на малки молекули на организмите и в сравнение с други омични изследвания; метаболомиката е много важна, тъй като пряко отразява текущото състояние на биохимичната реакция на клетките.
Метаболомиката може също да се разглежда като разширение на протеомиката, тъй като се генерира поради активността на ензими, които са протеини, както е показано на следващата фигура.
Фигура 01: Метаболомична схема
Какво е метабономика?
Метабономията се дефинира като количествено измерване на мултипараметрични метаболитни отговори в определени моменти във връзка с патофизиологични стресове или генетична модификация. Това обикновено се прилага за проучвания, провеждани за човешкото хранене и реакциите към лекарства или болести. Този подход е въведен за първи път от Джереми Никълсън в Imperial College, Лондон и е използван в редица области, включително токсикология, диагностика на заболявания, хранене и др. В исторически план метабономията е един от първите методи за прилагане на обхвата на системната биология към изследванията на метаболизма.
Метабономията е по-загрижена за сравняването на биохимичните профили, отколкото за идентифицирането на отделни метаболитни съединения в метаболомиката. Следователно метабономията може да се определи като подгрупа на метаболомиката. Основно се набляга на сравнението на метаболитните профили на различни популации по отношение на болести, стрес от околната среда, генетична модификация, хранене, лекарства и т.н., тъй като метаболитите са добрите маркери, които сигнализират за болестните състояния, ефектите на лекарствата, стреса от околната среда, излагането на токсини и др.
Метабономичните изследвания разкриват както вътреклетъчни, така и извънклетъчни метаболити. Той използва високопроизводителни техники за анализ на огромен брой метаболити едновременно и многократно, което позволява временно изследване на физиологичния статус на клетките. Той също така разкрива връзката между метаболитите и патологичния статус на организма. В подкрепа на метабономичните изследвания могат да се използват геномика и протеомика, тъй като те са взаимосвързани, както е показано на горната фигура.
Каква е разликата между метаболомика и метабономика?
Метаболомика срещу метабономика |
|
| Метаболомиката е изследване на пълния набор от метаболити на даден организъм | Метабономията е количествено изследване на многопараметрични метаболитни реакции на живи системи във времева основа към патофизиологични стимули или генетична модификация. |
| Основна грижа | |
| Метаболомиката се занимава повече с метаболитно профилиране и идентифициране на отделни метаболити, присъстващи в клетките. | Метабономията се занимава повече със сравняването на метаболитите или метаболитните профили на популациите във връзка с генетични модификации, болести, стрес на околната среда, патологични стимули, лекарства и др. |
| Информация | |
| Метаболомиката е фокусирана главно върху ендогенния метаболизъм. | Метабономията не се ограничава до ендогенния метаболизъм. Той се разширява, за да намери информация за смущения в метаболизма, причинени от вътрешни и външни фактори като диетични модели, токсини, болестни процеси и др. |
| Аналитични инструменти | |
| Използва масспектрометрия като основна аналитична платформа | Metabonomics използва NMR спектроскопия като основна аналитична платформа. |
Резюме – Метаболомика срещу метабономика
Метаболомът представлява пълния набор от малки молекули, наречени метаболити, присъстващи в клетка или в организъм. Метаболомиката е изследване на целия метаболом за генериране на метаболитен профил. Метаболомиката позволява на учените да измерват действителното физиологично състояние на клетката или организма. Метабономията е част от метаболомиката, която се простира за извличане на информация за многопараметричните метаболитни реакции на живите системи към патофизиологични стимули и генетични модификации. Метабономията не се занимава само с индивидуално метаболитно профилиране като метаболомиката; той сравнява метаболитните профили във връзка с други фактори, като стрес от околната среда, болести, токсини и т.н. Както метаболомиката, така и метабономията включват изследвания на метаболитите на организмите за измерване на действителния физиологичен статус на клетките. Следователно понякога тези две се считат за синоними, без да се отчита разликата между метаболомика и метабономика.
