Dallimi kryesor midis analizës së fluksit metabolik dhe analizës së bilancit të fluksit është se analiza e fluksit metabolik është një teknikë fluksomike imazherike për analizimin e shkallës së prodhimit dhe konsumit të metabolitëve në një sistem biologjik, ndërsa analiza e bilancit të fluksit është një teknikë fluksomike matematikore për analizimin rrjedha e metabolitëve përmes një rrjeti metabolik.
Fluxomics i referohet qasjeve të ndryshme të përdorura për të përcaktuar shkallët e reaksioneve metabolike brenda një sistemi biologjik. Rëndësia e fluksomikës është se flukset metabolike zakonisht përcaktojnë fenotipet qelizore. Fluksi metabolik është shndërrimi i metabolitit në një rrjet metabolik. Ekzistojnë dy teknologji të rëndësishme të fluksomikës ose analizës së fluksit. Ato janë analiza e fluksit metabolik dhe analiza e bilancit të fluksit.
Çfarë është Analiza e Fluksit Metabolik?
Analiza e fluksit metabolik (MFA) është një teknikë fluksomike imazherike që analizon shkallën e prodhimit dhe konsumit të metabolitëve në një sistem biologjik. Kjo teknikë lejon përcaktimin sasior të metabolitëve në një nivel ndërqelizor. Prandaj, kjo teknikë sqaron metabolizmin qendror të qelizës. Në analizën e fluksit metabolik, metoda e bazuar në fluksomikë 13C përdoret zakonisht për analizën e fluksit. Në fluksomikën 13C, prekursorët metabolikë pasurohen me 13C përpara futjes në sistemin biologjik. Më vonë, duke përdorur teknika imazherike si spektrometria e masës dhe spektroskopia e rezonancës magnetike bërthamore, matet niveli i përfshirjes së 13C në metabolitë.
Figura 01: Analiza e fluksit metabolik
Përveç kësaj, flukset metabolike mund të maten me stoikiometri. Në analizën e fluksit metabolik, modelet stoikiometrike dhe metodat e spektrometrisë së masës përcaktojnë transferimin e pjesëve që përmbajnë gjurmues izotopikë nga një metabolit në tjetrin në një rrjet metabolik. Kështu, kjo teknikë mund të nxjerrë informacion për të gjithë rrjetin metabolik dhe fenotipin qelizor. Për më tepër, analiza e fluksit metabolik ka shumë aplikime. Kjo teknikë mund të përcaktojë kufijtë në aftësinë e një sistemi biologjik në prodhimin e një agjenti biokimik siç është etanoli. Përveç kësaj, kjo teknikë mund të parashikojë përgjigjen ndaj shtesave të gjeneve ose nokauteve.
Çfarë është analiza e bilancit të fluksit?
Analiza e bilancit të fluksit (FBA) është një teknikë matematikore e fluksomikës që analizon rrjedhën e metabolitëve përmes një rrjeti metabolik. Ajo kryhet përmes një procesi me dy hapa. Në hapin e parë, reaksionet metabolike paraqiten matematikisht në formën e një matrice numerike që përmban koeficientët stoikiometrikë të secilit reaksion. Këta koeficientë stekiometrikë vendosin kufizime në modelin e sistemit. Duke ofruar kufizime si kjo, grupet e mundshme të zgjidhjeve për sistemin reduktohen. Në hapin e dytë, pas shtimit të kufizimeve, modeli i sistemit optimizohet. Analiza e bilancit të fluksit llogarit rrjedhën e metabolitëve në një rrjet metabolik duke përdorur mekanizmin e mësipërm. Prandaj, është e mundur të parashikohet shkalla e rritjes së një organizmi ose shkalla e prodhimit të një metaboliti të rëndësishëm bioteknologjikisht përmes FBA.
Figura 02: Analiza e bilancit të fluksit
Burimet për analizën e bilancit të fluksit përfshijnë bazën e të dhënave BIGG, kutinë e veglave COBRA dhe FASIMU (FBA simulimi i softuerit metabolomics). Analiza e bilancit të fluksit ka përdorime të ndryshme në studimet fiziologjike, përpjekjet për mbushjen e boshllëqeve dhe biologjinë sintetike në shkallë gjenomi. Për më tepër, FBA mund të përdoret gjithashtu për të parashikuar rendimentin e kofaktorëve të rëndësishëm si ATP, NADH ose NADPH.
Ngjashmëritë ndërmjet analizës së fluksit metabolik dhe analizës së bilancit të fluksit
- Analiza e fluksit metabolik dhe analiza e bilancit të fluksit janë teknologji të analizës së fluksit.
- Të dyja teknikat hyjnë në fushën e biologjisë së sistemit
- Këto teknika mund të përcaktojnë fluksin metabolik në një sistem biologjik.
- Këto teknika kanë aplikime të gjera.
- Të dyja teknikat mund të përcaktojnë fenotipin e qelizave.
Dallimi midis analizës së fluksit metabolik dhe analizës së bilancit të fluksit
Analiza e fluksit metabolik është një teknikë fluksomike imazherike e përdorur për të analizuar shkallët e prodhimit dhe konsumit të metabolitëve në një sistem biologjik, ndërsa analiza e bilancit të fluksit është një teknikë fluksomike matematikore që analizon rrjedhën e metabolitëve përmes një rrjeti metabolik. Pra, ky është ndryshimi kryesor midis analizës së fluksit metabolik dhe analizës së bilancit të fluksit. Për më tepër, analiza e fluksit metabolik përdor spektrometrinë e masës ose rezonancën magnetike bërthamore për të përcaktuar flukset metabolike, ndërsa analiza e bilancit të fluksit përdor një matricë matematikore (numerike) për të përcaktuar flukset metabolike.
Infografia e mëposhtme liston ndryshimet midis analizës së fluksit metabolik dhe analizës së bilancit të fluksit në formë tabelare për krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Analiza e fluksit metabolik kundrejt analizës së bilancit të fluksit
Teknologjitë e analizës së fluksit (fluksomikë) përdoren për të përcaktuar shkallët e reaksioneve metabolike brenda një sistemi biologjik. Ekzistojnë dy teknologji kryesore të analizës së fluksit. Ato janë analiza e fluksit metabolik dhe analiza e bilancit të fluksit. Analiza e fluksit metabolik është një teknikë fluksomike imazherike për analizimin e shkallës së prodhimit dhe konsumit të metabolitëve në një sistem biologjik, ndërsa analiza e bilancit të fluksit është një teknikë fluksomike matematikore për analizimin e rrjedhës së metabolitëve përmes një rrjeti metabolik. Kështu, kjo përmbledh ndryshimin midis analizës së fluksit metabolik dhe analizës së bilancit të fluksit.
