Metabolitter er de små molekyler, der er involveret i metaboliske reaktioner i cellerne. Metabolitter inkluderer metaboliske mellemprodukter, hormoner, sekundære metabolitter, signalmolekyler osv. De er de fungerende molekyler af biokemiske reaktioner i cellerne. Et komplet sæt metabolitter af en biologisk prøve eller en enkelt organisme er kendt som metabolom. Metabolome er en dynamisk samling, der ændrer sig hvert sekund i kroppen. Metabolomics og metabonomics er to udtryk relateret til studiet af metabolisme af en organisme. Den vigtigste forskel mellem metabolomics og metabonomics er den metabolomics er mere bekymret for normal endogen metabolisme og metabolisk profilering på celle- eller organniveau mens metabonomics er mere optaget af at udvide metabolisk profilering med informationen om forstyrrelser i stofskiftet på grund af miljøfaktorer, sygdomme, tarmmikroorganismer og sammenligne metabolisk profilering osv. Metabolomik drives hovedsageligt af massespektrometri, og metabonomi bruger NMR-spektroskopi til metabolitanalyse.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er metabolomics
3. Hvad er Metabonomics
4. Sammenligning side ved side - Metabolomics vs Metabonomics
5. Resume
Metabolomics er studiet af metaboliske processer, der forekommer i celler, biofluider, væv eller organismer. Det inkluderer identifikation og kvantificering af cellulære metabolitter ved hjælp af gode analytiske og statistiske værktøjer. Metabolomics betragtes som en vigtig undersøgelse, da det afslører information om metabolismens organisme.
For at undersøge underlag 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 metabolomics betragtes som den bedste repræsentant for molekylær fænotype af en organisme. Metabolomics er en omisk teknologi af små molekyler i organismerne og sammenlignet med andre omiske undersøgelser; metabolomics er meget vigtig, da det direkte afspejler den aktuelle status for cellernes biokemiske reaktion.
Metabolomics kan også betragtes som en forlængelse af proteomics, fordi de genereres på grund af aktiviteterne af enzymer, der er proteiner, som vist i den følgende figur.
Figur 01: Metabolomics-skema
Metabonomi er defineret som en kvantitativ måling af multiparametriske metaboliske reaktioner på specifikke tidspunkter i relation til patofysiologiske belastninger eller genetisk modifikation. Dette anvendes normalt til undersøgelser, der er udført om ernæring hos mennesker og responser på lægemidler eller sygdomme. Denne tilgang blev banebrydet 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 metabonomi en af de første metoder til at anvende omfanget af systembiologi til studier af stofskifte.
Metabonomi er mere bekymret for at sammenligne biokemiske profiler snarere end at identificere individuelle metaboliske forbindelser i metabolomics. Derfor kan metabonomi defineres som en undergruppe af metabolomics. Det understreger hovedsageligt sammenligningen af stofskifteprofiler fra forskellige populationer med hensyn til sygdomme, miljøbelastninger, genetisk modifikation, ernæring, medikamenter etc. , etc.
Metabonomiske undersøgelser afslører både intracellulære og ekstracellulære metabolitter. Det bruger teknikker med høj kapacitet 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 patologisk status for organismen. For at understøtte metabonomiske undersøgelser kan genomics og proteomics anvendes, da de hænger sammen, som vist i figuren ovenfor.
Metabolomics vs Metabonomics | |
Metabolomics er studiet af det komplette sæt metabolitter af en organisme | Metabonomics er den kvantitative undersøgelse af multiparametriske metaboliske responser i levende systemer i tidsmæssigt grundlag til patofysiologiske stimuli eller genetisk modifikation. |
Største bekymring | |
Metabolomics handler mere om metabolisk profilering og identificering af individuelle metabolitter, der findes i cellerne. | Metabonomi handler mere om at sammenligne metabolitter eller metaboliske profiler af populationer i relation til genetiske modifikationer, sygdomme, miljøspændinger, patologiske stimuli, medikamenter osv.. |
Information | |
Metabolomics er hovedsageligt fokuseret på endogen metabolisme. | Metabonomi er ikke begrænset til endogen metabolisme. Det strækker sig til at finde information om forstyrrelser i stofskiftet forårsaget af interne og eksterne faktorer, såsom diætmønstre, toksiner, sygdomsprocesser osv.. |
Analytiske værktøjer | |
Den bruger massespektrometri som den primære analytiske platform | Metabonomi bruger NMR-spektroskopi som den vigtigste analytiske platform. |
Metabolom repræsenterer det komplette sæt små molekyler kaldet metabolitter til stede 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 for cellen eller organismen. Metabonomics er en del af metabolomics, der strækker sig til at udtrække information om de multiparametriske metaboliske responser fra levende systemer på patofysiologiske stimuli og genetiske modifikationer. Metabonomi beskæftiger sig ikke kun med individuel metabolisk profilering som metabolomik; det sammenligner metabolske profiler i forhold til andre faktorer, såsom miljøspændinger, 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 gange som synonymer uden at tage hensyn til forskellen mellem metabolomics og metabonomics.
Reference:
1. Roessner, Ute og Jairus Bowne. "Hvad handler metabolomics om." Bioteknikker - Hvad handler metabolomics om? N.p., apr. 2009. Web. 24. april 2017
2. Jeremy J. Ramsden (1). "Metabolomics and Metabonomics." Springer. Springer London, 1. januar 1970. Web. 25. april 2017
Billede høflighed:
1. “Metabolomics schema” Af Lmaps (tale) - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia