Die sleutelverskil tussen metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise is dat metaboliese vloedanalise 'n beeldvormings-fluksomiese tegniek is vir die ontleding van die produksie- en verbruikstempo van metaboliete in 'n biologiese sisteem, terwyl vloedbalansanalise 'n wiskundige flukkomika-tegniek vir ontleding is die vloei van metaboliete deur 'n metaboliese netwerk.
Fluxomics verwys na verskeie benaderings wat gebruik word om die tempo van metaboliese reaksies binne 'n biologiese sisteem te bepaal. Die betekenis van fluxomics is dat metaboliese vloede gewoonlik sellulêre fenotipes bepaal. Metaboliese vloed is die metabolietomskakeling in 'n metaboliese netwerk. Daar is twee belangrike fluxomics- of vloedanalise-tegnologieë. Dit is metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise.
Wat is Metaboliese vloedanalise?
Metaboliese vloedanalise (MFA) is 'n beeldvormingsvloeistoftegniek wat die produksie- en verbruikstempo van metaboliete in 'n biologiese sisteem ontleed. Hierdie tegniek maak voorsiening vir die kwantifisering van metaboliete op 'n intrasellulêre vlak. Daarom verduidelik hierdie tegniek die sentrale metabolisme van die sel. In metaboliese vloedanalise word die 13C flukskomika-gebaseerde metode algemeen gebruik vir vloedanalise. In 13C fluxomics, word die metaboliese voorlopers verryk met 13C voor invoering in die biologiese sisteem. Later, deur gebruik te maak van beeldtegnieke soos massaspektrometrie en kernmagnetiese resonansiespektroskopie, word die vlak van inkorporasie van 13C in metaboliete gemeet.
Figuur 01: Metaboliese vloedanalise
Boonop kan metaboliese vloede met stoïgiometrie gemeet word. In metaboliese vloedanalise bepaal stoïgiometriese modelle en massaspektrometriemetodes die oordrag van dele wat isotopiese spoorsnyers bevat van een metaboliet na 'n ander in 'n metaboliese netwerk. Hierdie tegniek kan dus inligting oor die hele metaboliese netwerk en sellulêre fenotipe aflei. Verder het metaboliese vloedanalise baie toepassings. Hierdie tegniek kan die perke bepaal op die vermoë van 'n biologiese sisteem om 'n biochemiese middel soos etanol te produseer. Benewens dit, kan hierdie tegniek reaksie op geenbyvoegings of uitklophoue voorspel.
Wat is vloedbalansanalise?
Fluxbalansanalise (FBA) is 'n wiskundige flukkomika-tegniek wat die vloei van metaboliete deur 'n metaboliese netwerk ontleed. Dit word gedoen deur 'n twee-stap proses. In die eerste stap word metaboliese reaksies wiskundig voorgestel in die vorm van 'n numeriese matriks wat stoïgiometriese koëffisiënte van elke reaksie bevat. Hierdie stoïgiometriese koëffisiënte stel beperkings op die stelselmodel. Deur beperkings soos hierdie te verskaf, word die moontlike stelle oplossings vir die stelsel verminder. In die tweede stap, na die toevoegings van beperkings, word die stelselmodel geoptimaliseer. Fluksbalansanalise bereken die vloei van metaboliete in 'n metaboliese netwerk deur die bogenoemde meganisme te gebruik. Dit is dus moontlik om die groeitempo van 'n organisme of die produksietempo van 'n biotegnologies belangrike metaboliet deur FBA te voorspel.
Figuur 02: Fluxbalansanalise
Die hulpbronne vir vloedbalansanalise sluit die BIGG-databasis, COBRA-gereedskapkas en FASIMU (FBA-simulasiesagteware-metabolomika) in. Fluksbalansanalise het uiteenlopende gebruike in fisiologiese studies, gapingsvulpogings en genoomskaal sintetiese biologie. Verder kan FBA ook gebruik word om die opbrengs van belangrike kofaktore soos ATP, NADH of NADPH te voorspel.
Oorgelykhede tussen metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise
- Metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise is vloedontledingstegnologieë.
- Albei tegnieke val binne die veld van sisteembiologie
- Hierdie tegnieke kan metaboliese vloed in 'n biologiese sisteem bepaal.
- Hierdie tegnieke het wye toepassings.
- Albei tegnieke kan selfenotipe bepaal.
Verskil tussen Metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise
Metaboliese vloedanalise is 'n beeldvormings-fluksomie-tegniek wat gebruik word om die produksie- en verbruiktempo's van metaboliete in 'n biologiese sisteem te ontleed, terwyl vloedbalansanalise 'n wiskundige vloeikomika-tegniek is wat die vloei van metaboliete deur 'n metaboliese netwerk ontleed. Dit is dus die belangrikste verskil tussen metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise. Verder gebruik metaboliese vloedanalise massaspektrometrie of kernmagnetiese resonansie om metaboliese vloede te bepaal, terwyl vloedbalansanalise 'n wiskundige (numeriese) matriks gebruik om metaboliese vloede te bepaal.
Die volgende infografika lys die verskille tussen metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise in tabelvorm vir vergelyking langs mekaar.
Opsomming – Metaboliese vloedanalise vs vloedbalansanalise
Flux analise (fluxomics) tegnologieë word gebruik om die tempo van metaboliese reaksies binne 'n biologiese sisteem te bepaal. Daar is twee hoof vloedanalise tegnologieë. Dit is metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise. Metaboliese vloedanalise is 'n beeldvormingsvloeistoftegniek vir die ontleding van produksie- en verbruikstempo's van metaboliete in 'n biologiese sisteem, terwyl vloedbalansanalise 'n wiskundige vloeikomikategniek is vir die ontleding van die vloei van metaboliete deur 'n metaboliese netwerk. Dus, dit som die verskil tussen metaboliese vloedanalise en vloedbalansanalise op.
