Metabolity to małe cząsteczki biorące udział w reakcjach metabolicznych w komórkach. Metabolity obejmują metaboliczne półprodukty, hormony, metabolity wtórne, cząsteczki sygnalizacyjne itp. Są to funkcjonujące cząsteczki reakcji biochemicznych komórek. Pełny zestaw metabolitów próbki biologicznej lub pojedynczego organizmu jest znany jako metabolom. Metabolom to dynamiczna kolekcja, która zmienia się co sekundę w ciele. Metabolomika i metabonomia to dwa pojęcia związane z badaniem metabolomu organizmu. Kluczowa różnica między metabolomiką a metabolizmem polega na tym metabolomika jest bardziej zaniepokojona prawidłowym metabolizmem endogennym oraz profilowanie metaboliczne na poziomie komórkowym lub narządowym podczas metabonomia jest bardziej zainteresowana rozszerzeniem profilowania metabolicznego o informacje o zaburzeniach metabolizmu spowodowanych czynnikami środowiskowymi, chorobami, mikroorganizmami jelitowymi i porównywaniu profilowania metabolicznego itp.. Metabolomika jest napędzana głównie przez spektrometrię masową, a metabolizm wykorzystuje spektroskopię NMR do analizy metabolitów.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest metabolizm
3. Co to jest metabonomia
4. Porównanie obok siebie - Metabolomics vs. Metabonomics
5. Podsumowanie
Metabolomika to badanie procesów metabolicznych zachodzących w komórkach, biopłynach, tkankach lub organizmach. Obejmuje identyfikację i kwantyfikację metabolitów komórkowych przy użyciu dobrych narzędzi analitycznych i statystycznych. Metabolomika jest uważana za ważne badanie, ponieważ ujawnia informacje o metabolizmie organizmu.
Do badania substratów i produktów reakcji metabolicznych metabolomika wykorzystuje spektrometrię mas jako platformę analityczną. Spektrometria masowa ujawnia rodzaje metabolitów i ich stężenia, odzwierciedlając faktyczny stan biochemiczny komórek lub tkanek. Dlatego metabolomikę można uznać za najlepszy reprezentant fenotypu molekularnego organizmu. Metabolomika to omiczna technologia małych cząsteczek organizmów, w porównaniu do innych badań omicznych; metabolomika jest bardzo ważna, ponieważ bezpośrednio odzwierciedla aktualny stan reakcji biochemicznej komórek.
Metabolomikę można również uznać za rozszerzenie proteomiki, ponieważ są one wytwarzane w wyniku aktywności enzymów będących białkami, jak pokazano na poniższym rysunku.
Rycina 01: Schemat metabolizmu
Metabonomia jest definiowana jako ilościowy pomiar wieloparametrycznych odpowiedzi metabolicznych w określonych czasach w odniesieniu do stresów patofizjologicznych lub modyfikacji genetycznych. Zazwyczaj stosuje się to do badań dotyczących żywienia ludzi i reakcji na leki lub choroby. To podejście zostało zapoczątkowane przez Jeremy'ego Nicholsona z Imperial College w Londynie i zostało zastosowane w wielu dziedzinach, w tym w toksykologii, diagnostyce chorób, żywieniu itp. Historycznie metabonomia była jedną z pierwszych metod zastosowania zakresu biologii systemów do badań metabolizmu.
Metabonomia jest bardziej zainteresowana porównywaniem profili biochemicznych niż identyfikowaniem poszczególnych związków metabolicznych w metabolomice. Dlatego metabolizm można zdefiniować jako podzbiór metabolomiki. Podkreśla przede wszystkim porównanie profili metabolicznych różnych populacji pod względem chorób, stresów środowiskowych, modyfikacji genetycznych, żywienia, leków itp., Ponieważ metabolity są dobrymi markerami sygnalizującymi stany chorobowe, działanie leków, stresy środowiskowe, ekspozycję na toksyny itp.
Badania metaboliczne ujawniają zarówno metabolity wewnątrzkomórkowe, jak i zewnątrzkomórkowe. Wykorzystuje techniki o wysokiej przepustowości do analizy ogromnej liczby metabolitów jednocześnie i wielokrotnie, umożliwiając czasowe badanie stanu fizjologicznego komórek. Ujawnia również korelację między metabolitami a stanem patologicznym organizmu. W celu wsparcia badań metabolicznych można zastosować genomikę i proteomikę, ponieważ są one ze sobą powiązane, jak pokazano na powyższym rysunku.
Metabolomics vs. Metabonomics | |
Metabolomika to badanie pełnego zestawu metabolitów organizmu | Metabonomia to badanie ilościowe wieloparametrowych odpowiedzi metabolicznych żywych układów w czasie na bodźce patofizjologiczne lub modyfikację genetyczną. |
Główna obawa | |
Metabolomika jest bardziej zainteresowana profilowaniem metabolicznym i identyfikacją poszczególnych metabolitów obecnych w komórkach. | Metabonomia jest bardziej zainteresowana porównywaniem metabolitów lub profili metabolicznych populacji w odniesieniu do modyfikacji genetycznych, chorób, stresów środowiskowych, bodźców patologicznych, leków itp.. |
Informacja | |
Metabolomika koncentruje się głównie na metabolizmie endogennym. | Metabonomia nie ogranicza się do endogennego metabolizmu. Rozciąga się na poszukiwaniu informacji o zaburzeniach metabolizmu spowodowanych czynnikami wewnętrznymi i zewnętrznymi, takimi jak wzorce żywieniowe, toksyny, procesy chorobowe itp.. |
Narzędzia analityczne | |
Wykorzystuje spektrometrię mas jako podstawową platformę analityczną | Metabonomia wykorzystuje spektroskopię NMR jako główną platformę analityczną. |
Metabolom reprezentuje pełny zestaw małych cząsteczek zwanych metabolitami obecnymi w komórce lub w organizmie. Metabolomika to badanie całego metabolomu w celu wygenerowania profilu metabolicznego. Metabolomika pozwala naukowcom mierzyć rzeczywisty stan fizjologiczny komórki lub organizmu. Metabonomia jest częścią metabolomiki, która rozciąga się na pozyskiwanie informacji o wieloparametrowych reakcjach metabolicznych żywych układów na bodźce patofizjologiczne i modyfikacje genetyczne. Metabonomia dotyczy nie tylko indywidualnego profilowania metabolicznego, takiego jak metabolomika; porównuje profile metaboliczne z innymi czynnikami, takimi jak stres środowiskowy, choroby, toksyny itp. Zarówno metabolomika, jak i metabolizm obejmują badania metabolitów organizmów w celu zmierzenia faktycznego stanu fizjologicznego komórek. Dlatego czasami te dwa są uważane za synonimy, bez uwzględnienia różnicy między metabolomiką a metabolizmem.
Odniesienie:
1. Roessner, Ute i Jairus Bowne. „Na czym polega metabolomika”. BioTechniques - Na czym polega metabolomika? N.p., kwiecień 2009. Web. 24 kwietnia 2017 r
2. Jeremy J. Ramsden (1). „Metabolomics and Metabonomics”. Skoczek. Springer London, 01 stycznia 1970. Web. 25 kwietnia 2017 r
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Schemat metabolizmu” Autor: Lmaps (dyskusja) - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia