Ключевое различие между анализом метаболических потоков и анализом баланса потоков заключается в том, что анализ метаболических потоков представляет собой визуализирующий метод флюксомики для анализа скорости производства и потребления метаболитов в биологической системе, в то время как анализ баланса потоков представляет собой математический метод флюксомики для анализа поток метаболитов через метаболическую сеть.
Флюксомика относится к различным подходам, используемым для определения скорости метаболических реакций в биологической системе. Значение флюксомики состоит в том, что метаболические потоки обычно определяют клеточные фенотипы. Метаболический поток - это преобразование метаболитов в метаболической сети. Существуют две важные технологии флюксомики или анализа потоков. Это анализ метаболических потоков и анализ баланса потоков.
Что такое анализ метаболических потоков?
Анализ метаболических потоков (MFA) - это метод визуализации, который анализирует скорость производства и потребления метаболитов в биологической системе. Этот метод позволяет проводить количественную оценку метаболитов на внутриклеточном уровне. Таким образом, этот метод объясняет центральный метаболизм клетки. В анализе метаболических потоков для анализа потоков обычно используется метод 13C, основанный на флюксомике. Во флюксомике 13C метаболические предшественники обогащаются 13C перед введением в биологическую систему. Позже с помощью методов визуализации, таких как масс-спектрометрия и спектроскопия ядерного магнитного резонанса, измеряется уровень включения 13C в метаболиты..
Рисунок 01: Анализ метаболических потоков
Кроме того, метаболические потоки можно измерить с помощью стехиометрии. При анализе метаболических потоков стехиометрические модели и методы масс-спектрометрии определяют перенос фрагментов, содержащих изотопные индикаторы, от одного метаболита к другому в метаболической сети. Таким образом, этот метод может получить информацию обо всей метаболической сети и клеточном фенотипе. Кроме того, анализ метаболических потоков имеет множество применений. Этот метод может определить пределы способности биологической системы производить биохимический агент, такой как этанол. В дополнение к этому, этот метод может предсказать реакцию на добавление или нокаут гена.
Что такое анализ баланса потоков?
Анализ баланса потока (FBA) - это математический метод флюксомики, который анализирует поток метаболитов через метаболическую сеть. Это делается с помощью двухэтапного процесса. На первом этапе метаболические реакции представляются математически в виде числовой матрицы, содержащей стехиометрические коэффициенты каждой реакции. Эти стехиометрические коэффициенты накладывают ограничения на модель системы. Предоставляя такие ограничения, возможные наборы решений системы сокращаются. На втором этапе, после добавления ограничений, оптимизируется модель системы. Анализ баланса потока рассчитывает поток метаболитов в метаболической сети с использованием вышеуказанного механизма. Следовательно, можно предсказать скорость роста организма или скорость продукции биотехнологически важного метаболита с помощью FBA.
Рисунок 02: Анализ баланса потоков
Ресурсы для анализа баланса потоков включают базу данных BIGG, набор инструментов COBRA и FASIMU (метаболомное программное обеспечение моделирования FBA). Анализ баланса потоков имеет разнообразное применение в физиологических исследованиях, усилиях по заполнению пробелов и синтетической биологии в масштабе генома. Кроме того, FBA также можно использовать для прогнозирования выхода важных кофакторов, таких как АТФ, НАДН или НАДФН.
Сходство между анализом метаболических потоков и анализом баланса потоков
- Анализ метаболических потоков и анализ баланса потоков являются технологиями анализа потоков.
- Оба метода относятся к области системной биологии
- Эти методы могут определять метаболические потоки в биологической системе.
- Эти методы имеют широкое применение.
- Оба метода могут определять фенотип клеток.
Разница между анализом метаболических потоков и анализом баланса потоков
Анализ метаболических потоков - это визуализирующий метод флюксомики, используемый для анализа скорости производства и потребления метаболитов в биологической системе, в то время как анализ баланса потоков - это математический метод флюксомики, который анализирует поток метаболитов через метаболическую сеть. Итак, в этом ключевое различие между анализом метаболических потоков и анализом баланса потоков. Кроме того, анализ метаболических потоков использует масс-спектрометрию или ядерный магнитный резонанс для определения метаболических потоков, в то время как анализ баланса потоков использует математическую (числовую) матрицу для определения метаболических потоков.
В следующей инфографике перечислены различия между анализом метаболических потоков и анализом баланса потоков в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Анализ метаболических потоков и анализ баланса потоков
Технологии анализа потоков (флюксомика) используются для определения скоростей метаболических реакций в биологической системе. Существует две основные технологии анализа потоков. Это анализ метаболических потоков и анализ баланса потоков. Анализ метаболических потоков - это визуализирующий метод флюксомики для анализа скорости производства и потребления метаболитов в биологической системе, тогда как анализ баланса потоков - это математический метод флюксомики для анализа потока метаболитов через метаболическую сеть. Таким образом, это суммирует разницу между анализом метаболических потоков и анализом баланса потоков.
