A fő különbség az anyagcsere-fluxus-analízis és a fluxusegyensúly-elemzés között az, hogy a metabolikus fluxusanalízis egy képalkotó fluxomikai technika a metabolitok termelési és fogyasztási arányának elemzésére egy biológiai rendszerben, míg a fluxusegyensúly-elemzés egy matematikai fluxusomikai technika az elemzéshez. a metabolitok áramlása egy anyagcsere-hálózaton keresztül.
A fluxomika a biológiai rendszeren belüli metabolikus reakciók sebességének meghatározására használt különféle megközelítésekre utal. A fluxomika jelentősége abban rejlik, hogy a metabolikus fluxusok általában meghatározzák a sejt fenotípusait. A metabolikus fluxus a metabolit átalakulása egy metabolikus hálózatban. Két fontos fluxomikai vagy fluxuselemzési technológia létezik. Ezek anyagcsere-fluxus-elemzés és fluxusegyensúly-elemzés.
Mi az a metabolikus fluxuselemzés?
A metabolikus fluxuselemzés (MFA) egy képalkotó fluxomikai technika, amely egy biológiai rendszerben elemzi a metabolitok termelését és felhasználását. Ez a technika lehetővé teszi a metabolitok mennyiségi meghatározását intracelluláris szinten. Ezért ez a technika megvilágítja a sejt központi anyagcseréjét. A metabolikus fluxusanalízis során általában a 13C fluxomikán alapuló módszert használják a fluxusanalízishez. A 13C fluxomikában a metabolikus prekurzorokat 13C-vel dúsítják a biológiai rendszerbe való bejuttatás előtt. Később képalkotó technikák, például tömegspektrometria és mágneses magrezonancia spektroszkópia segítségével megmérik a 13C metabolitokba való beépülésének szintjét.
01. ábra: Metabolikus fluxuselemzés
Ezenkívül az anyagcsere-fluxusok sztöchiometriával is mérhetők. A metabolikus fluxusanalízis során sztöchiometrikus modellek és tömegspektrometriás módszerek határozzák meg az izotóp nyomjelzőt tartalmazó csoportok átvitelét az egyik metabolitból a másikba egy metabolikus hálózatban. Így ez a technika információkat nyerhet a teljes metabolikus hálózatról és a sejt fenotípusáról. Ezen túlmenően a metabolikus fluxus elemzésnek számos alkalmazása van. Ez a technika meghatározhatja egy biológiai rendszer azon képességének határait, hogy biokémiai szereket, például etanolt állítson elő. Ezen túlmenően ez a technika megjósolja a génhozzáadásokra vagy kiütésekre adott választ.
Mi az a Fluxusegyenleg-elemzés?
Fluxusegyensúly-elemzés (FBA) egy matematikai fluxomikai technika, amely elemzi a metabolitok áramlását egy metabolikus hálózaton keresztül. Ez két lépésben történik. Az első lépésben a metabolikus reakciókat matematikailag ábrázoljuk egy numerikus mátrix formájában, amely tartalmazza az egyes reakciók sztöchiometrikus együtthatóit. Ezek a sztöchiometrikus együtthatók korlátokat szabnak a rendszermodellnek. Az ilyen megszorítások biztosításával a rendszer lehetséges megoldási készletei csökkennek. A második lépésben a megszorítások kiegészítése után a rendszermodell optimalizálása történik. A fluxusegyensúly-elemzés a fenti mechanizmus segítségével kiszámítja a metabolitok áramlását egy metabolikus hálózatban. Így az FBA-n keresztül megjósolható egy szervezet növekedési sebessége vagy egy biotechnológiailag fontos metabolit termelődésének sebessége.
02. ábra: Fluxusegyenleg-elemzés
A fluxusegyensúly-elemzés erőforrásai közé tartozik a BIGG adatbázis, a COBRA eszköztár és a FASIMU (FBA szimulációs szoftver metabolomika). A fluxusegyensúly-elemzés többféleképpen használható fiziológiai vizsgálatokban, hiánypótlási erőfeszítésekben és genomléptékű szintetikus biológiában. Ezenkívül az FBA felhasználható olyan fontos kofaktorok hozamának előrejelzésére is, mint az ATP, NADH vagy NADPH.
Hasonlóságok az anyagcsere-fluxus-analízis és a fluxusegyensúly-elemzés között
- A metabolikus fluxuselemzés és a fluxusegyensúly-elemzés fluxuselemzési technológiák.
- Mindkét technika a rendszerbiológia területéhez tartozik
- Ezek a technikák képesek meghatározni az anyagcsere-fluxust egy biológiai rendszerben.
- Ezek a technikák széles körben alkalmazhatók.
- Mindkét technika képes meghatározni a sejt fenotípusát.
Különbség a metabolikus fluxusanalízis és a fluxusegyensúly-elemzés között
A metabolikus fluxuselemzés egy képalkotó fluxomikai technika, amelyet a metabolitok termelési és felhasználási arányának elemzésére használnak egy biológiai rendszerben, míg a fluxusegyensúly-elemzés egy matematikai fluxomikai technika, amely a metabolitok metabolikus hálózaton keresztül történő áramlását elemzi. Tehát ez a legfontosabb különbség a metabolikus fluxus elemzés és a fluxusegyensúly elemzés között. Ezenkívül a metabolikus fluxusanalízis tömegspektrometriát vagy mágneses magrezonanciát használ a metabolikus fluxusok meghatározására, míg a fluxusegyensúly-elemzés matematikai (numerikus) mátrixot használ a metabolikus fluxusok meghatározására.
A következő infografika táblázatos formában sorolja fel a metabolikus fluxusanalízis és a fluxusegyensúly-elemzés közötti különbségeket egymás melletti összehasonlítás céljából.
Összefoglaló – Metabolikus fluxuselemzés vs fluxusegyensúly-elemzés
Fluxusanalízis (fluxomikai) technológiákat használnak a biológiai rendszeren belüli metabolikus reakciók sebességének meghatározására. Két fő fluxuselemzési technológia létezik. Ezek a metabolikus fluxus elemzés és a fluxus egyensúly elemzése. A metabolikus fluxusanalízis egy képalkotó fluxomikai technika a metabolitok termelésének és felhasználási arányának elemzésére egy biológiai rendszerben, míg a fluxusegyensúly-elemzés egy matematikai fluxomikai technika a metabolitok metabolikus hálózaton keresztüli áramlásának elemzésére. Így ez összefoglalja a metabolikus fluxus elemzés és a fluxusegyensúly elemzés közötti különbséget.
