በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና ፍሉክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው

2024 ደራሲ ደራሲ: Alex Aldridge | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 13:31

በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና በፍሉክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ሜታቦሊካል ፍሉክስ ትንተና በባዮሎጂካል ሲስተም ውስጥ የሚገኙትን የሜታቦላይትስ ምርት እና ፍጆታ መጠንን ለመተንተን የሚያስችል ኢሜጂንግ ፍሉክስ ቴክኒክ ሲሆን የፍሉክስ ሚዛን ትንተና ደግሞ የሂሳብ ፍሉክስ ቴክኒክ ነው። በሜታቦሊዝም አውታረመረብ በኩል ያለው የሜታቦላይት ፍሰት።

Fluxomics በባዮሎጂካል ሥርዓት ውስጥ ያለውን የሜታቦሊክ ምላሾችን መጠን ለመወሰን የሚያገለግሉ የተለያዩ አቀራረቦችን ያመለክታል። የፍሎክሲክስ ጠቀሜታ ሜታቦሊዝም ፍሰቶች ብዙውን ጊዜ ሴሉላር ፊኖታይፕስ ይወስናሉ። ሜታቦሊክ ፍሰት በሜታቦሊክ አውታረመረብ ውስጥ ያለው የሜታቦላይት ለውጥ ነው።ሁለት አስፈላጊ የፍሉክስ ወይም የፍሉክስ ትንተና ቴክኖሎጂዎች አሉ። እነሱም የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና የፍሎክስ ሚዛን ትንተና ናቸው።

የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንታኔ ምንድነው?

የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና (ኤምኤፍኤ) በባዮሎጂካል ሥርዓት ውስጥ ያለውን የሜታቦላይት ምርት እና የፍጆታ መጠን የሚተነተን ኢሜጂንግ ፍሎክስሞሚክስ ቴክኒክ ነው። ይህ ዘዴ በሴሉላር ውስጥ ያለውን የሜታቦሊዝም መጠን ለመለካት ያስችላል. ስለዚህ ይህ ዘዴ የሴሉን ማዕከላዊ ሜታቦሊዝም ያብራራል. በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና፣ ¹³C fluxomics ላይ የተመሰረተ ዘዴ ለፍሉክስ ትንተና በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል። በ¹³C fluxomics፣የሜታቦሊዝም ቀዳሚዎች ወደ ባዮሎጂካል ሥርዓት ከመግባታቸው በፊት በ¹³C የበለፀጉ ናቸው። በኋላ፣ እንደ mass spectrometry እና ኑክሌር ማግኔቲክ ሬዞናንስ ስፔክትሮስኮፒ የመሳሰሉ የምስል ቴክኒኮችን በመጠቀም ^{13C ወደ ሜታቦላይትስ የመቀላቀል ደረጃ ይለካል።}

ስእል 01፡ ሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንታኔ

በተጨማሪም የሜታቦሊዝም ፍሰቶች በ stoichiometry ሊለካ ይችላል። በሜታቦሊክ ፍሰቱ ትንተና ፣ ስቶዮሜትሪክ ሞዴሎች እና የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ ዘዴዎች isotopic tracers ከአንድ ሜታቦላይት ወደ ሌላ በሜታቦሊክ አውታረመረብ ውስጥ ማስተላለፍን ይወስናሉ። ስለዚህ ይህ ዘዴ ስለ አጠቃላይ የሜታቦሊክ አውታረመረብ እና ሴሉላር ፊኖታይፕ መረጃን ማግኘት ይችላል። በተጨማሪም, የሜታቦሊክ ፍሰቱ ትንተና ብዙ አፕሊኬሽኖች አሉት. ይህ ዘዴ እንደ ኢታኖል ያሉ ባዮኬሚካላዊ ወኪሎችን በማምረት የባዮሎጂካል ስርዓት አቅም ላይ ያለውን ገደብ ሊወስን ይችላል. ከዚህም በተጨማሪ ይህ ዘዴ ለጂን መጨመር ወይም ማንኳኳት ምላሽ ሊተነብይ ይችላል።

የFlux Balance Analysis ምንድን ነው?

Flux balance analysis (FBA) በሜታቦሊዝም አውታረመረብ በኩል ያለውን የሜታቦላይት ፍሰት የሚተነተን የሂሳብ ፍሉክስ ቴክኒክ ነው።በሁለት ደረጃዎች ሂደት ይከናወናል. በመጀመሪያው ደረጃ የሜታቦሊክ ምላሾች የእያንዳንዱ ምላሽ ስቶቲዮሜትሪክ ቅንጅቶችን በያዘ የቁጥር ማትሪክስ መልክ በሂሳብ ይወከላሉ። እነዚህ ስቶቲዮሜትሪክ ውህዶች በስርዓቱ ሞዴል ላይ ገደቦችን ያስገድዳሉ። እንደነዚህ ያሉ ገደቦችን በማቅረብ ለስርዓቱ መፍትሄዎች ሊሆኑ የሚችሉ ስብስቦች ይቀንሳሉ. በሁለተኛው እርከን, የእገዳዎችን መጨመር ተከትሎ, የስርዓቱ ሞዴል ተስተካክሏል. የፍሎክስ ሚዛን ትንተና ከላይ ያለውን ዘዴ በመጠቀም በሜታቦሊክ አውታረመረብ ውስጥ ያለውን የሜታቦላይት ፍሰት ያሰላል። ስለዚህ የአንድን ኦርጋኒዝም እድገት መጠን ወይም የባዮቴክኖሎጂ አስፈላጊ የሆነ ሜታቦላይት ምርት መጠን በFBA በኩል መገመት ይቻላል።

ስእል 02፡Flux Balance Analysis

የፍሎክስ ሚዛን ትንተና ግብዓቶች BIGG ዳታቤዝ፣ COBRA Toolbox እና FASIMU (FBA simulation software metabolomics) ያካትታሉ። የፍሎክስ ሚዛን ትንተና በፊዚዮሎጂ ጥናቶች፣ ክፍተት መሙላት ጥረቶች እና በጂኖም-ሚዛን ሰራሽ ባዮሎጂ ውስጥ የተለያዩ አጠቃቀሞች አሉት። በተጨማሪም FBA እንደ ATP፣ NADH፣ ወይም NADPH ያሉ ጠቃሚ ተባባሪዎችን ምርት ለመተንበይ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና በፍሉክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያሉ ተመሳሳይነቶች

• የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና የፍሎክስ ሚዛን ትንተና የፍሉክስ ትንተና ቴክኖሎጂዎች ናቸው።
• ሁለቱም ቴክኒኮች በስርዓት ባዮሎጂ መስክ ውስጥ ይወድቃሉ
• እነዚህ ቴክኒኮች በባዮሎጂካል ሥርዓት ውስጥ ያለውን የሜታቦሊክ ፍሰትን ሊወስኑ ይችላሉ።
• እነዚህ ቴክኒኮች ሰፊ አፕሊኬሽኖች አሏቸው።
• ሁለቱም ቴክኒኮች የሕዋስ ፍኖትን ሊወስኑ ይችላሉ።

በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና በፍሉክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያለው ልዩነት

የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና በባዮሎጂካል ሲስተም ውስጥ ያለውን የሜታቦላይትስ ምርት እና ፍጆታ መጠን ለመተንተን የሚያገለግል ኢሜጂንግ ፍሉክስ ቴክኒክ ሲሆን የፍሉክስ ሚዛን ትንተና ደግሞ በሜታቦሊዝም ኔትወርክ ውስጥ ያለውን የሜታቦላይት ፍሰት የሚመረምር የሂሳብ ፍሉክስ ቴክኒክ ነው።ስለዚህ ይህ በሜታቦሊክ ፍሰት ትንተና እና በፍሎክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው። በተጨማሪም የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና የሜታቦሊክ ፍሰቶችን ለመወሰን mass spectrometry ወይም ኑክሌር ማግኔቲክ ሬዞናንስ ይጠቀማል፣ የፍሉክስ ሚዛን ትንተና ደግሞ የሜታቦሊክ ፍሰቶችን ለመወሰን የሂሳብ (ቁጥር) ማትሪክስ ይጠቀማል።

የሚከተለው ኢንፎግራፊክ በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና በፍሎክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያለውን ልዩነት በሠንጠረዥ መልክ ጎን ለጎን ለማነፃፀር ይዘረዝራል።

ማጠቃለያ - ሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና ከFlux Balance Analysis

Flux analysis (fluxomics) ቴክኖሎጂዎች በባዮሎጂካል ሥርዓት ውስጥ ያለውን የሜታቦሊክ ምላሾችን መጠን ለማወቅ ይጠቅማሉ። ሁለት ዋና ዋና የፍሰት ትንተና ቴክኖሎጂዎች አሉ። እነሱ የሜታቦሊክ ፍሰት ትንተና እና የፍሎክስ ሚዛን ትንተና ናቸው። የሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና በባዮሎጂካል ሥርዓት ውስጥ የሚገኙትን የሜታቦላይትስ ምርት እና ፍጆታ መጠንን ለመተንተን የምስል ፍሉክስ ቴክኒክ ሲሆን የፍሉክስ ሚዛን ትንተና ደግሞ በሜታቦሊክ አውታረመረብ ውስጥ ያለውን የሜታቦላይት ፍሰት ለመተንተን የሂሳብ ፍሉክስ ቴክኒክ ነው።ስለዚህም ይህ በሜታቦሊክ ፍሉክስ ትንተና እና በፍሎክስ ሚዛን ትንተና መካከል ያለውን ልዩነት ያጠቃልላል።