הבדל מפתח – מטבולומיקה לעומת מטאבונומיה
מטבוליטים הם המולקולות הקטנות המעורבות בתגובות מטבוליות בתאים. מטבוליטים כוללים תוצרי ביניים מטבוליים, הורמונים, מטבוליטים משניים, מולקולות איתות וכו'. הם המולקולות המתפקדות של תגובות ביוכימיות של התאים. סט שלם של מטבוליטים של דגימה ביולוגית או אורגניזם בודד ידוע בשם מטבולום. מטבולום הוא אוסף דינמי שמשתנה בכל שנייה בתוך הגוף. מטבולומיה ומטאבונומיה הם שני מונחים הקשורים לחקר המטבולום של אורגניזם. ההבדל העיקרי בין מטבולומיקה למטאבונומיקה הוא שמטבולומיקה מודאגת יותר מחילוף חומרים אנדוגני נורמלי ופרופיל מטבולי ברמה התאית או האיבר בעוד שמטאבונומיקה עוסקת יותר בהרחבת הפרופיל המטבולי עם המידע של הפרעות בחילוף החומרים עקב גורמים סביבתיים, מחלות, מעיים מיקרואורגניזמים והשוואת פרופיל מטבולי וכו'.מטבולומיקה מונעת בעיקר על ידי ספקטרומטריית מסה, ומטאבונומיה משתמשת בספקטרוסקופיה NMR לניתוח מטבוליטים.
מה זה מטבולומיקה?
Metabolomics הוא חקר תהליכים מטבוליים המתרחשים בתאים, נוזלים ביולוגיים, רקמות או אורגניזמים. זה כולל זיהוי וכימות של מטבוליטים תאיים באמצעות כלים אנליטיים וסטטיסטיים טובים. מטבולומיקה נחשבת למחקר חשוב מכיוון שהוא חושף מידע על חילוף החומרים של אורגניזם.
כדי לחקור מצעים ותוצרים של תגובות מטבוליות, מטבולומיקה משתמשת בספקטרומטריית מסה כפלטפורמה אנליטית. ספקטרומטריית מסה חושפת סוגי מטבוליטים וריכוזיהם, המשקפים את המצב הביוכימי האמיתי של התאים או הרקמות. לפיכך, מטבולומיקה יכולה להיחשב כמייצגת הטובה ביותר של פנוטיפ מולקולרי של אורגניזם. מטבולומיקה היא טכנולוגיה אומית של מולקולות קטנות של האורגניזמים ובהשוואה למחקרי אומיק אחרים; מטבולומיקה חשובה מאוד מכיוון שהיא משקפת ישירות את המצב הנוכחי של התגובה הביוכימית של התאים.
מטבולומיקים יכולים להיחשב גם כהרחבה של פרוטאומיקה מכיוון שהם נוצרים עקב פעילותם של אנזימים שהם חלבונים כפי שמוצג באיור הבא.
איור 01: ערכת מטבולומית
מה זה מטאבונומיקה?
Metabonomics מוגדרת כמדידה כמותית של תגובות מטבוליות רב-פרמטריות בזמנים ספציפיים ביחס ללחצים פתופיזיולוגיים או שינוי גנטי. זה מיושם בדרך כלל על מחקרים שנעשו על תזונה אנושית ותגובות לתרופות או למחלות. גישה זו נוצרה על ידי ג'רמי ניקולסון באימפריאל קולג', לונדון והיא שימשה במספר תחומים כולל טוקסיקולוגיה, אבחון מחלות, תזונה וכו'. היסטורית, מטאבונומיקה הייתה אחת השיטות הראשונות ליישם את היקף ביולוגיית המערכות במחקרים של חילוף החומרים.
Metabonomics מודאג יותר מהשוואת פרופילים ביוכימיים במקום לזהות תרכובות מטבוליות בודדות במטבולומיקה. לכן, ניתן להגדיר את המטאבונומיה כתת-קבוצה של המטבולומיקה. הוא מדגיש בעיקר את ההשוואה של פרופילים מטבוליים של אוכלוסיות שונות ביחס למחלות, מתחים סביבתיים, שינויים גנטיים, תזונה, תרופות וכו' מכיוון שמטבוליטים הם הסמנים הטובים המאותתים על מצבי המחלה, השפעות התרופות, מתחים סביבתיים, חשיפה לרעלים. וכו'
מחקרים מטאבונומיים חושפים מטבוליטים תוך-תאיים וגם חוץ-תאיים. הוא משתמש בטכניקות תפוקה גבוהה כדי לנתח מספר עצום של מטבוליטים בו-זמנית וחוזרת, מה שמאפשר חקירה זמנית של המצב הפיזיולוגי של התאים. זה גם חושף את המתאם בין מטבוליטים למצב הפתולוגי של האורגניזם. כדי לתמוך במחקרים מטאבונומיים, ניתן להשתמש בגנומיקה ובפרוטאומיקה מכיוון שהם קשורים זה בזה כפי שמוצג באיור לעיל.
מה ההבדל בין Metabolomics ל-Metabonomics?
Metabolomics לעומת Metabonomics |
|
| Metabolomics הוא המחקר של הסט המלא של מטבוליטים של אורגניזם | Metabonomics הוא המחקר הכמותי של תגובות מטבוליות רב-פרמטריות של מערכות חיות בבסיס זמני לגירויים פתופיזיולוגיים או שינוי גנטי. |
| הדאגה העיקרית | |
| Metabolomics עוסקת יותר בפרופיל מטבולי ובזיהוי מטבוליטים בודדים הקיימים בתאים. | Metabonomics עוסקת יותר בהשוואת מטבוליטים או פרופילים מטבוליים של אוכלוסיות ביחס לשינויים גנטיים, מחלות, מתחים סביבתיים, גירויים פתולוגיים, תרופות וכו'. |
| מידע | |
| Metabolomics מתמקדת בעיקר בחילוף חומרים אנדוגני. | Metabonomics אינו מוגבל לחילוף חומרים אנדוגני. הוא מתרחב כדי למצוא מידע על הפרעות בחילוף החומרים הנגרמות על ידי גורמים פנימיים וחיצוניים כגון דפוסי תזונה, רעלים, תהליכי מחלה וכו'. |
| כלים אנליטיים | |
| זה משתמש בספקטרומטריית מסה כפלטפורמה האנליטית העיקרית | Metabonomics משתמשת בספקטרוסקופיה NMR כפלטפורמה האנליטית העיקרית. |
סיכום – Metabolomics לעומת Metabonomics
מטבולום מייצג את הסט השלם של מולקולות קטנות הנקראות מטבוליטים הנמצאים בתא או באורגניזם. מטבולומיקה היא המחקר של המטבולום כולו כדי ליצור את הפרופיל המטבולי.מטבולומיקה מאפשרת למדענים למדוד את המצב הפיזיולוגי בפועל של התא או האורגניזם. מטאבונומיקה היא חלק ממטבולומיקה שמתרחבת כדי לחלץ מידע על התגובות המטבוליות הרב-פרמטריות של מערכות חיות לגירויים פתופיזיולוגיים ושינויים גנטיים. Metabonomics לא עוסק רק בפרופיל מטבולי אינדיבידואלי כמו מטבולומיקה; הוא משווה פרופילים מטבוליים ביחס לגורמים אחרים כגון מתחים סביבתיים, מחלות, רעלנים וכו'. הן מטבולומיקה והן מטאבונומיקה כוללים מחקרים של מטבוליטים של האורגניזמים כדי למדוד את המצב הפיזיולוגי בפועל של התאים. לפיכך, לפעמים שני אלה נחשבים כמילים נרדפות, מבלי להתחשב בהבדל בין מטבולומיקה למטאבונומיה.
