Razlika med metabolomiko in metabonomiko

Ključna razlika - Metabolomics vs Metabonomics
 

Presnovki so majhne molekule, ki sodelujejo v presnovnih reakcijah v celicah. Metaboliti vključujejo presnovne vmesne snovi, hormone, sekundarne presnovke, signalne molekule itd. So delujoče molekule biokemičnih reakcij celic. Celoten nabor metabolitov biološkega vzorca ali enega samega organizma je znan kot metabolom. Metabolome je dinamična zbirka, ki se spreminja vsako sekundo v telesu. Metabolomika in metabonomija sta dva izraza, povezana s preučevanjem metaboloma organizma. Ključna razlika med metabolomiko in metabonomiko je v tem metabolomika bolj skrbi za normalen endogeni metabolizem in presnovno profiliranje na celični ali organski ravni medtem metabonomija bolj skrbi za razširitev metaboličnega profiliranja z informacijami o motnjah presnove zaradi okoljskih dejavnikov, bolezni, črevesnih mikroorganizmov in za primerjavo presnovnega profiliranja itd.. Metabolomiko v glavnem poganja masna spektrometrija, metabonomija pa uporablja NMR spektroskopijo za analizo presnovkov.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je metabolomika
3. Kaj je metabonomija
4. Primerjava ob strani - Metabolomics vs Metabonomics
5. Povzetek

Kaj je metabolomika?

Metabolomika je preučevanje presnovnih procesov, ki se dogajajo v celicah, biofluidih, tkivih ali organizmih. Vključuje identifikacijo in količinsko opredelitev celičnih presnovkov z uporabo dobrih analitičnih in statističnih orodij. Metabolomika velja za pomembno raziskavo, saj razkriva informacije o presnovi organizma.

Za proučevanje substratov in produktov presnovnih reakcij metabolomika uporablja masno spektrometrijo kot analitično platformo. Masna spektrometrija razkriva vrste presnovkov in njihove koncentracije, kar odraža dejansko biokemično stanje celic ali tkiv. Torej lahko metabolomiko velja za najboljši predstavnik molekularnega fenotipa organizma. Metabolomics je omicna tehnologija majhnih molekul organizmov in v primerjavi z drugimi omicnimi študijami; metabolomika je zelo pomembna, saj neposredno odraža trenutno stanje biokemične reakcije celic.

Metabolomiko lahko razumemo tudi kot razširitev proteomikov, ker nastajajo zaradi aktivnosti encimov, ki so beljakovine, kot je prikazano na naslednji sliki.

Slika 01: Metabolomična shema

Kaj je metabonomija?

Metabonomija je opredeljena kot količinsko merjenje multiparametričnih presnovnih odzivov ob določenih obdobjih glede na patofiziološke obremenitve ali genske spremembe. To se običajno uporablja za študije o prehrani ljudi in odzivih na zdravila ali bolezni. Ta pristop je uveljavil Jeremy Nicholson na Imperial College v Londonu, uporabljali pa so ga na številnih področjih, vključno s toksikologijo, diagnostiko bolezni, prehrano itd. Zgodovinsko gledano je bila metabonomija ena prvih metod za uporabo področja biologije sistemov v študijah presnove.

Metabonomija bolj skrbi za primerjavo biokemijskih profilov kot za določanje posameznih presnovnih spojin v metabolomiki. Zato lahko metabonomijo opredelimo kot podskupino metabolomike. V glavnem poudarja primerjavo presnovnih profilov različnih populacij glede na bolezni, okoljske obremenitve, genske spremembe, prehrano, zdravila itd., Ker so presnovki dobri markerji, ki signalizirajo bolezenska stanja, učinke zdravil, okoljske obremenitve, izpostavljenost toksinom itd.

Metabonomske študije razkrivajo tako celične kot zunajcelične presnovke. Uporablja tehnike visoke pretočnosti za analizo velikega števila presnovkov hkrati in večkrat, kar omogoča časovno preiskavo fiziološkega stanja celic. Razkriva tudi povezanost med presnovki in patološkim statusom organizma. Za podporo metabonomskih študij lahko uporabimo genomiko in proteomiko, saj sta medsebojno povezana, kot je prikazano na zgornji sliki.

Kakšna je razlika med Metabolomics in Metabonomics?

Metabolomics vs Metabonomics
Metabolomika je preučevanje celotnega nabora presnovkov v organizmu	Metabonomija je kvantitativna študija multiparametričnih presnovnih odzivov živih sistemov v časovni osnovi na patofiziološke dražljaje ali genske spremembe.
Glavni pomislek
Metabolomika se bolj ukvarja s presnovnim profiliranjem in prepoznavanjem posameznih presnovkov, ki so prisotni v celicah.	Metabonomija se bolj ukvarja s primerjanjem metabolitov ali presnovnih profilov populacije glede na genske spremembe, bolezni, okoljske obremenitve, patološke dražljaje, zdravila itd..
Informacije
Metabolomika je osredotočena predvsem na endogeni metabolizem.	Metabonomija ni omejena na endogeni metabolizem. To vključuje informacije o motnjah presnove, ki jih povzročajo notranji in zunanji dejavniki, kot so prehranski vzorci, toksini, bolezenski procesi itd..
Analitična orodja
Kot glavno analitično platformo uporablja masno spektrometrijo	Metabonomics uporablja NMR spektroskopijo kot glavno analitično platformo.

Povzetek - Metabolomics vs Metabonomics

Metabolome predstavlja celoten sklop majhnih molekul, imenovanih presnovki, ki so prisotni v celici ali organizmu. Metabolomika je študija celotnega metaboloma za ustvarjanje presnovnega profila. Metabolomika omogoča znanstvenikom, da izmerijo dejansko fiziološko stanje celice ali organizma. Metabonomija je del metabolomike, ki sega v pridobivanje informacij o multiparametričnih presnovnih odzivih živih sistemov na patofiziološke dražljaje in genetske spremembe. Metabonomija se ne ukvarja samo s posameznimi presnovnimi profiliranjem, kot je metabolomika; primerja metabolične profile glede na druge dejavnike, kot so obremenitve v okolju, bolezni, toksini itd. Tako metabolomika kot metabonomija vključujeta študije presnovkov organizmov za merjenje dejanskega fiziološkega stanja celic. Zato se včasih ta dva štejeta za sinonima, ne da bi upoštevali razliko med metabolomiko in metabonomiko.

Referenca:
1. Roessner, Ute in Jairus Bowne. "Kaj pomeni metabolomika." BioTechniques - Kaj sploh je metabolomika? N.p., apr. 2009. Splet. 24. april 2017
2. Jeremy J. Ramsden (1). "Metabolomika in metabonomija." Springer. Springer London, 01. januarja 1970. Splet. 25. april 2017

Vljudnost slik:
1. »Metabolomics shema« avtor Lmaps (pogovor) - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia