Metabolity sú malé molekuly podieľajúce sa na metabolických reakciách v bunkách. Metabolity zahŕňajú metabolické medziprodukty, hormóny, sekundárne metabolity, signálne molekuly, atď. Sú funkčnými molekulami biochemických reakcií buniek. Kompletná skupina metabolitov biologickej vzorky alebo jedného organizmu sa nazýva metabolom. Metabolom je dynamická zbierka, ktorá sa mení každú sekundu v tele. Metabolomika a metabonómia sú dva termíny súvisiace so štúdiom metabolomu organizmu. Kľúčový rozdiel medzi metabolomikou a metabonómiou je to metabolomiká sa viac zaujímajú o normálny endogénny metabolizmus a metabolické profilovanie na bunkovej alebo orgánovej úrovni zatiaľ čo metabonika sa viac zaoberá rozširovaním metabolického profilovania o informácie o poruchách metabolizmu spôsobených environmentálnymi faktormi, chorobami, črevnými mikroorganizmami a porovnaním metabolického profilovania atď.. Metabolomika je poháňaná hlavne hmotnostnou spektrometriou a metabonómia využíva NMR spektroskopiu na analýzu metabolitov.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je metabolomika
3. Čo je metabonómia
4. Porovnanie bok po boku - metabolomika verzus metabonómia
5. Zhrnutie
Metabolomika je štúdium metabolických procesov, ktoré sa vyskytujú v bunkách, biofluidoch, tkanivách alebo organizmoch. Zahŕňa identifikáciu a kvantifikáciu bunkových metabolitov pomocou dobrých analytických a štatistických nástrojov. Metabolomika sa považuje za dôležitú štúdiu, pretože odhaľuje informácie o metabolizme organizmu.
Na štúdium substrátov a produktov metabolických reakcií metabolomika využíva ako analytickú platformu hmotnostnú spektrometriu. Hmotnostná spektrometria odhaľuje typy metabolitov a ich koncentrácie, ktoré odrážajú skutočný biochemický stav buniek alebo tkanív. Preto je metabolomika považovaná za najlepšieho predstaviteľa molekulárneho fenotypu organizmu. Metabolomika je omická technológia malých molekúl organizmov av porovnaní s inými omickými štúdiami; metabolomika je veľmi dôležitá, pretože priamo odráža aktuálny stav biochemickej reakcie buniek.
Metabolomiká sa tiež môžu považovať za rozšírenie proteomiky, pretože sa tvoria v dôsledku aktivity enzýmov, ktoré sú proteínmi, ako je to znázornené na nasledujúcom obrázku.
Obrázok 01: Schéma metabolomiky
Metabonómia je definovaná ako kvantitatívne meranie multiparametrických metabolických reakcií v konkrétnych časoch vo vzťahu k patofyziologickým stresom alebo genetickej modifikácii. Zvyčajne sa používa pri štúdiách o výžive ľudí a reakciách na lieky alebo choroby. Tento prístup propagoval Jeremy Nicholson na Imperial College v Londýne a používa sa v mnohých oblastiach vrátane toxikológie, diagnostiky chorôb, výživy atď. Metabonomika bola historicky jednou z prvých metód, ako aplikovať rozsah systémovej biológie na štúdie metabolizmu.
Metabonika sa viac zaujíma o porovnávanie biochemických profilov než o identifikáciu jednotlivých metabolických zlúčenín v metabolomikách. Preto môže byť metabonómia definovaná ako podskupina metabolomík. Zdôrazňuje najmä porovnávanie metabolických profilov rôznych populácií s ohľadom na choroby, environmentálne stresy, genetické modifikácie, výživu, lieky atď., Pretože metabolity sú dobrými markermi, ktoré signalizujú chorobné stavy, účinky liekov, environmentálne stresy, vystavenie toxínom. , atď.
Metabonomické štúdie odhaľujú tak intracelulárne, ako aj extracelulárne metabolity. Využíva techniky s vysokou priepustnosťou na simultánnu a opakovanú analýzu veľkého počtu metabolitov, čo umožňuje dočasné skúmanie fyziologického stavu buniek. Odhaľuje tiež koreláciu medzi metabolitmi a patologickým stavom organizmu. Na podporu metabonomických štúdií sa môžu použiť genomika a proteomika, pretože sú vzájomne prepojené, ako je uvedené na obrázku vyššie..
Metabolomics vs Metabonomics | |
Metabolomika je štúdia úplného súboru metabolitov organizmu | Metabonomika je kvantitatívne štúdium multiparametrických metabolických reakcií živých systémov v čase na patofyziologické stimuly alebo genetickú modifikáciu.. |
Hlavné zameranie | |
Metabolomiká sa viac zaoberajú metabolickým profilovaním a identifikáciou jednotlivých metabolitov prítomných v bunkách. | Metabonomika sa viac zaoberá porovnávaním metabolitov alebo metabolických profilov populácií v súvislosti s genetickými modifikáciami, chorobami, environmentálnymi stresmi, patologickými stimulmi, drogami atď.. |
informácie | |
Metabolomika je zameraná hlavne na endogénny metabolizmus. | Metabonómia nie je obmedzená na endogénny metabolizmus. Rozširuje sa a zisťuje informácie o poruchách metabolizmu spôsobených vnútornými a vonkajšími faktormi, ako sú stravovacie návyky, toxíny, chorobné procesy atď.. |
Analytické nástroje | |
Ako základná analytická platforma využíva hmotnostnú spektrometriu | Metabonómia používa ako hlavnú analytickú platformu NMR spektroskopiu. |
Metabolom predstavuje úplnú skupinu malých molekúl nazývaných metabolity prítomné v bunke alebo v organizme. Metabolomika je štúdia celého metabolomu na vytvorenie metabolického profilu. Metabolomika umožňuje vedcom zmerať skutočný fyziologický stav bunky alebo organizmu. Metabonómia je súčasťou metabolomiky, ktorá rozširuje informácie o multiparametrických metabolických reakciách živých systémov na patofyziologické stimuly a genetické modifikácie. Metabonómia sa netýka iba individuálneho metabolického profilovania, ako je metabolomika; porovnáva metabolické profily vo vzťahu k iným faktorom, ako sú environmentálne záťaže, choroby, toxíny atď. Metabolomika aj metabonómia zahŕňajú štúdie metabolitov organizmov na meranie skutočného fyziologického stavu buniek. Preto sa niekedy tieto dva považujú za synonymá, pričom sa nezohľadňuje rozdiel medzi metabolomikami a metabonomikami.
referencie:
1. Roessner, Ute a Jairus Bowne. "O čom sú metabolomici." BioTechniques - O čom je všetko metabolomika? N.p., apríl 2009. Web. 24. apríla 2017
2. Jeremy J. Ramsden (1). "Metabolomics and Metabonomics." Springer. Springer London, 1. januára 1970. Web. 25. apríla 2017
S láskavým dovolením:
1. „Schéma metabolomiky“ od Lmaps (talk) - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia