Metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili o'rtasidagi asosiy farq shundaki, metabolik oqim tahlili biologik tizimda metabolitlarning ishlab chiqarish va iste'mol tezligini tahlil qilish uchun tasvirlash fluksomikasi usulidir, oqim balansi tahlili esa tahlil qilish uchun matematik fluksomika usulidir. metabolik tarmoq orqali metabolitlar oqimi.
Fluxomics biologik tizimdagi metabolik reaktsiyalar tezligini aniqlash uchun ishlatiladigan turli yondashuvlarga ishora qiladi. Fluksomikaning ahamiyati shundaki, metabolik oqimlar odatda hujayra fenotiplarini aniqlaydi. Metabolik oqim - bu metabolik tarmoqdagi metabolitlarning konversiyasi. Ikkita muhim fluksomika yoki oqim tahlili texnologiyasi mavjud. Ular metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili.
Metabolik oqim tahlili nima?
Metabolik oqim tahlili (MFA) - biologik tizimda metabolitlarning ishlab chiqarish va iste'mol qilish tezligini tahlil qiluvchi tasvirlash fluksomikasi usuli. Ushbu usul hujayra ichidagi metabolitlarning miqdorini aniqlashga imkon beradi. Shuning uchun bu usul hujayraning markaziy metabolizmini yoritib beradi. Metabolik oqim tahlilida, odatda, oqim tahlili uchun 13C fluksomikaga asoslangan usul ishlatiladi. 13C fluksomikasida metabolik prekursorlar biologik tizimga kiritilishidan oldin 13C bilan boyitiladi. Keyinchalik, mass-spektrometriya va yadro magnit-rezonans spektroskopiyasi kabi tasvirlash usullaridan foydalanib, 13C ning metabolitlarga qoʻshilish darajasi oʻlchanadi.
01-rasm: Metabolik oqim tahlili
Bundan tashqari, metabolik oqimlarni stoxiometriya yordamida o'lchash mumkin. Metabolik oqim tahlilida stexiometrik modellar va massa spektrometriya usullari metabolik tarmoqdagi izotopik izlagichlarni o'z ichiga olgan qismlarni bir metabolitdan boshqasiga o'tkazishni aniqlaydi. Shunday qilib, bu usul butun metabolik tarmoq va hujayra fenotipi haqida ma'lumot olishi mumkin. Bundan tashqari, metabolik oqim tahlili ko'plab ilovalarga ega. Ushbu usul biologik tizimning etanol kabi biokimyoviy vositani ishlab chiqarish qobiliyatining chegaralarini aniqlashi mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, bu usul gen qo'shilishi yoki nokautlarga javobni bashorat qilishi mumkin.
Oqim balansi tahlili nima?
Oqim balansi tahlili (FBA) - bu metabolik tarmoq orqali metabolitlar oqimini tahlil qiluvchi matematik fluksomika usuli. Bu ikki bosqichli jarayon orqali amalga oshiriladi. Birinchi bosqichda metabolik reaktsiyalar har bir reaksiyaning stexiometrik koeffitsientlarini o'z ichiga olgan raqamli matritsa shaklida matematik tarzda ifodalanadi. Ushbu stoxiometrik koeffitsientlar tizim modeliga cheklovlar qo'yadi. Bu kabi cheklovlarni ta'minlash orqali tizim uchun mumkin bo'lgan echimlar to'plami kamayadi. Ikkinchi bosqichda, cheklovlar qo'shilgandan so'ng, tizim modeli optimallashtiriladi. Oqim balansi tahlili yuqoridagi mexanizm yordamida metabolik tarmoqdagi metabolitlar oqimini hisoblab chiqadi. Demak, FBA orqali organizmning o'sish tezligini yoki biotexnologik ahamiyatga ega metabolit ishlab chiqarish tezligini taxmin qilish mumkin.
02-rasm: Oqim balansi tahlili
Oqim balansini tahlil qilish uchun manbalarga BIGG ma'lumotlar bazasi, COBRA asboblar to'plami va FASIMU (FBA simulyatsiya dasturi metabolomikasi) kiradi. Oqim balansini tahlil qilish fiziologik tadqiqotlar, bo'shliqlarni to'ldirish harakatlari va genom miqyosidagi sintetik biologiyada turli xil qo'llaniladi. Bundan tashqari, FBA ATP, NADH yoki NADPH kabi muhim kofaktorlarning hosildorligini bashorat qilish uchun ham ishlatilishi mumkin.
Metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili oʻrtasidagi oʻxshashliklar
- Metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili oqim tahlili texnologiyalaridir.
- Ikkala usul ham tizim biologiyasi sohasiga tegishli
- Bu usullar biologik tizimdagi metabolik oqimni aniqlashi mumkin.
- Bu metodlar keng qoʻllanilishiga ega.
- Har ikki usul ham hujayra fenotipini aniqlashi mumkin.
Metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili o'rtasidagi farq
Metabolik oqim tahlili - bu biologik tizimda metabolitlarning ishlab chiqarish va iste'mol tezligini tahlil qilish uchun ishlatiladigan tasvirlash fluksomikasi usuli, oqim balansi tahlili esa metabolik tarmoq orqali metabolitlar oqimini tahlil qiluvchi matematik fluksomika usulidir. Shunday qilib, bu metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili o'rtasidagi asosiy farq. Bundan tashqari, metabolik oqim tahlili metabolik oqimlarni aniqlash uchun massa spektrometriyasi yoki yadro magnit rezonansidan foydalanadi, oqim balansi tahlili esa metabolik oqimlarni aniqlash uchun matematik (raqamli) matritsadan foydalanadi.
Quyidagi infografikada metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili oʻrtasidagi farqlar yonma-yon taqqoslash uchun jadval koʻrinishida keltirilgan.
Xulosa – Metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili
Oqini tahlil qilish (fluxomika) texnologiyalari biologik tizimdagi metabolik reaktsiyalar tezligini aniqlash uchun ishlatiladi. Oqimlarni tahlil qilishning ikkita asosiy texnologiyasi mavjud. Ular metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlilidir. Metabolik oqim tahlili biologik tizimda metabolitlarni ishlab chiqarish va iste'mol qilish tezligini tahlil qilish uchun tasvirlash fluksomikasi usulidir, oqim balansi tahlili esa metabolik tarmoq orqali metabolitlar oqimini tahlil qilish uchun matematik fluksomika usulidir. Shunday qilib, bu metabolik oqim tahlili va oqim balansi tahlili o'rtasidagi farqni umumlashtiradi.
