Nøgleforskel – Metabolomics vs Metabonomics
Metabolitter er de små molekyler, der er involveret i metaboliske reaktioner i cellerne. Metabolitter omfatter metaboliske mellemprodukter, hormoner, sekundære metabolitter, signalmolekyler osv. De er de fungerende molekyler i cellernes biokemiske reaktioner. Et komplet sæt af metabolitter af en biologisk prøve eller en enkelt organisme er kendt som metabolom. Metabolom er en dynamisk samling, som ændrer sig hvert sekund i kroppen. Metabolomics og metabolomics er to udtryk relateret til studiet af metabolom af en organisme. Nøgleforskellen mellem metabolomics og metabonomics er, at metabolomics er mere bekymret over normal endogen metabolisme og metabolisk profilering på cellulært eller organniveau, mens metabonomics er mere optaget af at udvide metabolisk profilering med information om forstyrrelser af metabolisme på grund af miljøfaktorer, sygdomme, tarm mikroorganismer og sammenligning af metabolisk profilering mv. Metabolomics er hovedsageligt drevet af massespektrometri, og metabonomics bruger NMR-spektroskopi til metabolitanalyse.
Hvad er Metabolomics?
Metabolomics er studiet af metaboliske processer, der forekommer i celler, biovæsker, væv eller organismer. Det omfatter identifikation og kvantificering af cellulære metabolitter ved hjælp af gode analytiske og statistiske værktøjer. Metabolomics betragtes som en vigtig undersøgelse, da den afslører information om en organismes metabolisme.
For at studere substrater og produkter af metaboliske reaktioner bruger metabolomics massespektrometri som en analytisk platform. Massespektrometri afslører typer af metabolitter og deres koncentrationer, hvilket afspejler den faktiske biokemiske tilstand af cellerne eller vævene. Derfor kan metabolomik betragtes som den bedste repræsentant for en organismes molekylære fænotype. Metabolomics er en omic teknologi af små molekyler af organismer og sammenlignet med andre omic undersøgelser; metabolomics er meget vigtigt, da det direkte afspejler den aktuelle status for den biokemiske reaktion af cellerne.
Metabolomics kan også betragtes som en forlængelse af proteomics, fordi de genereres på grund af aktiviteten af enzymer, som er proteiner som vist i den følgende figur.
Figur 01: Metabolomics-skema
Hvad er Metabonomics?
Metabonomics er defineret som en kvantitativ måling af multiparametriske metaboliske responser på bestemte tidspunkter i forhold til patofysiologiske belastninger eller genetisk modifikation. Dette anvendes norm alt på undersøgelser udført om menneskelig ernæring og reaktioner på lægemidler eller sygdom. Denne tilgang blev pioneret af Jeremy Nicholson ved Imperial College, London, og den er blevet brugt inden for en række områder, herunder toksikologi, sygdomsdiagnose, ernæring osv. Historisk set var metabonomics en af de første metoder til at anvende systembiologiens omfang på studier af stofskiftet.
Metabonomics er mere bekymret over at sammenligne biokemiske profiler i stedet for at identificere individuelle metaboliske forbindelser i metabolomics. Derfor kan metabonomics defineres som en undergruppe af metabolomics. Det lægger hovedsageligt vægt på sammenligningen af forskellige populationers metaboliske profiler med hensyn til sygdomme, miljøbelastninger, genetisk modifikation, ernæring, lægemidler osv., fordi metabolitter er de gode markører, som signalerer sygdomstilstande, virkninger af lægemidler, miljøbelastninger, eksponering for toksiner osv.
Metabonomiske undersøgelser afslører både intracellulære og ekstracellulære metabolitter. Den bruger højkapacitetsteknikker til at analysere et stort antal metabolitter samtidigt og gentagne gange, hvilket muliggør tidsmæssig undersøgelse af cellernes fysiologiske status. Det afslører også sammenhængen mellem metabolitter og organismens patologiske status. For at understøtte metabonomiske undersøgelser kan genomik og proteomik bruges, da de er indbyrdes forbundne som vist i ovenstående figur.
Hvad er forskellen mellem Metabolomics og Metabonomics?
Metabolomics vs Metabonomics |
|
| Metabolomics er studiet af det komplette sæt af metabolitter af en organisme | Metabonomics er den kvantitative undersøgelse af multiparametriske metaboliske reaktioner fra levende systemer i tidsmæssig basis til patofysiologiske stimuli eller genetisk modifikation. |
| Main Concern | |
| Metabolomics er mere optaget af metabolisk profilering og identifikation af individuelle metabolitter, der er til stede i cellerne. | Metabonomics er mere optaget af at sammenligne metabolitter eller metaboliske profiler af populationer i forhold til genetiske modifikationer, sygdomme, miljøbelastninger, patologiske stimuli, lægemidler osv. |
| Information | |
| Metabolomics er hovedsageligt fokuseret på endogen metabolisme. | Metabonomics er ikke begrænset til endogen metabolisme. Det udvider til at finde information om forstyrrelser i stofskiftet forårsaget af interne og eksterne faktorer såsom kostmønstre, toksiner, sygdomsprocesser osv. |
| Analytiske værktøjer | |
| Den bruger massespektrometri som den primære analytiske platform | Metabonomics bruger NMR-spektroskopi som den vigtigste analytiske platform. |
Opsummering – Metabolomics vs Metabonomics
Metabolom repræsenterer det komplette sæt af små molekyler kaldet metabolitter, der findes i en celle eller i en organisme. Metabolomics er studiet af hele metabolomet for at generere den metaboliske profil. Metabolomics giver forskere mulighed for at måle den faktiske fysiologiske status af cellen eller organismen. Metabonomics er en del af metabolomics, der strækker sig til at udtrække information om de multiparametriske metaboliske reaktioner fra levende systemer på patofysiologiske stimuli og genetiske modifikationer. Metabonomics er ikke kun optaget af individuel metabolisk profilering som metabolomics; den sammenligner metaboliske profiler i forhold til andre faktorer såsom miljøbelastninger, sygdomme, toksiner osv. Både metabolomics og metabonomics involverer undersøgelser af metabolitter af organismerne for at måle den faktiske fysiologiske status af cellerne. Derfor betragtes disse to nogle gange som synonymer uden at overveje forskellen mellem metabolomics og metabonomics.
