Metabolik axın təhlili ilə axın balansı analizi arasındakı əsas fərq ondadır ki, metabolik axın analizi bioloji sistemdə metabolitlərin istehsal və istehlak nisbətlərini təhlil etmək üçün görüntüləmə fluksomikası üsuludur, axın balansı analizi isə analiz üçün riyazi fluksomika üsuludur. metabolik şəbəkə vasitəsilə metabolitlərin axını.
Fluxomics bioloji sistem daxilində metabolik reaksiyaların sürətlərini təyin etmək üçün istifadə edilən müxtəlif yanaşmalara aiddir. Fluksomikanın əhəmiyyəti ondan ibarətdir ki, metabolik axınlar adətən hüceyrə fenotiplərini müəyyən edir. Metabolik axın metabolik şəbəkədə metabolitlərin çevrilməsidir. İki mühüm fluksomik və ya flux analiz texnologiyası var. Bunlar metabolik axın təhlili və axın balansı analizidir.
Metabolik Flux Analizi nədir?
Metabolik axın analizi (MFA) bioloji sistemdə metabolitlərin istehsal və istehlak nisbətlərini təhlil edən görüntüləmə fluksomikası üsuludur. Bu üsul hüceyrədaxili səviyyədə metabolitlərin miqdarını təyin etməyə imkan verir. Buna görə də, bu texnika hüceyrənin mərkəzi metabolizmasını aydınlaşdırır. Metabolik axın analizində, axın analizi üçün adətən 13C fluksomikaya əsaslanan metod istifadə olunur. 13C fluxomics-də metabolik prekursorlar bioloji sistemə daxil edilməzdən əvvəl 13C ilə zənginləşdirilmişdir. Daha sonra, kütləvi spektrometriya və nüvə maqnit rezonans spektroskopiyası kimi təsvir üsullarından istifadə edərək 13C-nin metabolitlərə daxil olma səviyyəsi ölçülür.
Şəkil 01: Metabolik Flux Analizi
Bundan əlavə, metabolik axınlar stokiometriya ilə ölçülə bilər. Metabolik axın analizində stoxiometrik modellər və kütləvi spektrometriya üsulları metabolik şəbəkədə izotop izləyiciləri olan hissələrin bir metabolitdən digərinə ötürülməsini müəyyən edir. Beləliklə, bu texnika bütün metabolik şəbəkə və hüceyrə fenotipi haqqında məlumat əldə edə bilər. Bundan əlavə, metabolik axın analizinin bir çox tətbiqi var. Bu texnika bioloji sistemin etanol kimi biokimyəvi agent istehsal etmək qabiliyyətinə dair məhdudiyyətləri müəyyən edə bilər. Bundan əlavə, bu texnika gen əlavələrinə və ya nokautlara cavabı proqnozlaşdıra bilər.
Flux Balance Analizi nədir?
Flux balans analizi (FBA) metabolik şəbəkə vasitəsilə metabolitlərin axını təhlil edən riyazi fluksomika üsuludur. Bu, iki mərhələli proses vasitəsilə həyata keçirilir. Birinci mərhələdə metabolik reaksiyalar riyazi olaraq hər bir reaksiyanın stokiometrik əmsallarını ehtiva edən ədədi matris şəklində təmsil olunur. Bu stoxiometrik əmsallar sistem modelinə məhdudiyyətlər qoyur. Bu kimi məhdudiyyətləri təmin etməklə sistemə mümkün həllər dəstləri azalır. İkinci mərhələdə məhdudiyyətlərin əlavə edilməsindən sonra sistem modeli optimallaşdırılır. Flux balansının təhlili yuxarıdakı mexanizmdən istifadə edərək metabolik şəbəkədə metabolitlərin axını hesablayır. Beləliklə, FBA vasitəsilə orqanizmin böyümə sürətini və ya biotexnoloji əhəmiyyətli metabolitin istehsal sürətini proqnozlaşdırmaq mümkündür.
Şəkil 02: Flux Balance Analizi
Flüks balansının təhlili üçün resurslara BIGG verilənlər bazası, COBRA alətlər qutusu və FASIMU (FBA simulyasiya proqramı metabolomikası) daxildir. Flux balans analizi fizioloji tədqiqatlarda, boşluqların doldurulmasında və genom miqyaslı sintetik biologiyada müxtəlif istifadələrə malikdir. Bundan əlavə, FBA ATP, NADH və ya NADPH kimi mühüm kofaktorların məhsuldarlığını proqnozlaşdırmaq üçün də istifadə edilə bilər.
Metabolik Flux Analizi və Flux Balans Analizi Arasındakı Oxşarlıqlar
- Metabolik axın təhlili və axın balansı analizi axın analizi texnologiyalarıdır.
- Hər iki texnika sistem biologiyası sahəsinə aiddir
- Bu üsullar bioloji sistemdə metabolik axını müəyyən edə bilər.
- Bu texnikaların geniş tətbiqi var.
- Hər iki üsul hüceyrənin fenotipini təyin edə bilər.
Metabolik Flux Analizi ilə Flux Balans Analizi Arasındakı Fərq
Metabolik axın təhlili bioloji sistemdə metabolitlərin istehsal və istehlak nisbətlərini təhlil etmək üçün istifadə edilən görüntüləmə fluksomikası üsuludur, axın balansının təhlili isə metabolik şəbəkə vasitəsilə metabolitlərin axını təhlil edən riyazi fluksomika üsuludur. Beləliklə, bu metabolik axın təhlili ilə axın balansı təhlili arasındakı əsas fərqdir. Bundan əlavə, metabolik axınların təhlili metabolik axınları müəyyən etmək üçün kütlə spektrometriyasından və ya nüvə maqnit rezonansından istifadə edir, axın balansının təhlili isə metabolik axınları müəyyən etmək üçün riyazi (ədədi) matrisdən istifadə edir.
Aşağıdakı infoqrafikada metabolik axın təhlili ilə axın balansı təhlili arasındakı fərqlər yan-yana müqayisə üçün cədvəl şəklində verilmişdir.
Xülasə – Metabolik Flux Analizi vs Flux Balans Analizi
Flux analizi (fluksomika) texnologiyaları bioloji sistem daxilində metabolik reaksiyaların sürətlərini müəyyən etmək üçün istifadə olunur. İki əsas axın analizi texnologiyası var. Bunlar metabolik axın təhlili və axın balansının təhlilidir. Metabolik axın analizi bioloji sistemdə metabolitlərin istehsal və istehlak nisbətlərini təhlil etmək üçün görüntüləmə fluksomikası üsuludur, axın balansının təhlili isə metabolik şəbəkə vasitəsilə metabolitlərin axınının təhlili üçün riyazi fluksomika üsuludur. Beləliklə, bu, metabolik axın təhlili ilə axın balansı təhlili arasındakı fərqi ümumiləşdirir.
