ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์ความสมดุลของฟลักซ์คือการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมเป็นเทคนิคฟลักซ์โอมิกส์ในการถ่ายภาพสำหรับวิเคราะห์อัตราการผลิตและการบริโภคของเมแทบอไลต์ในระบบชีวภาพ ในขณะที่การวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์เป็นเทคนิคฟลักซ์โอมิกส์ทางคณิตศาสตร์สำหรับการวิเคราะห์ การไหลของเมตาบอลิซึมผ่านเครือข่ายเมตาบอลิซึม
Fluxomics หมายถึงวิธีการต่างๆ ที่ใช้ในการกำหนดอัตราของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมภายในระบบชีวภาพ ความสำคัญของฟลักซ์โอมิกส์คือฟลักซ์เมตาบอลิซึมมักจะกำหนดฟีโนไทป์ของเซลล์ ฟลักซ์เมตาบอลิซึมคือการแปลงเมตาบอไลต์ในเครือข่ายเมตาบอลิซึมมีสองเทคโนโลยีฟลักซ์โอมิกหรือการวิเคราะห์ฟลักซ์ที่สำคัญ พวกมันคือการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์
การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิคืออะไร
การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึม (MFA) เป็นเทคนิคฟลักซ์โอมิกส์ในการถ่ายภาพที่วิเคราะห์อัตราการผลิตและการบริโภคของเมตาบอไลต์ในระบบชีวภาพ เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถหาปริมาณสารเมตาโบไลต์ในระดับภายในเซลล์ได้ ดังนั้นเทคนิคนี้จะช่วยชี้ให้เห็นถึงการเผาผลาญส่วนกลางของเซลล์ ในการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึม โดยทั่วไปจะใช้วิธี 13C สำหรับการวิเคราะห์ฟลักซ์ ใน 13C ฟลักซ์โอมิกส์ สารตั้งต้นของเมตาบอลิซึมนั้นอุดมไปด้วย 13C ก่อนนำเข้าสู่ระบบชีวภาพ ต่อมา โดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพ เช่น แมสสเปกโตรเมทรีและนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโทรสโกปี ระดับการรวมตัวของ 13C เข้าไปในเมตาบอลิซึม
รูปที่ 01: Metabolic Flux Analysis
นอกจากนี้ยังสามารถวัดการไหลของเมตาบอลิซึมได้ด้วยปริมาณสัมพันธ์ ในการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึม แบบจำลองปริมาณสัมพันธ์และวิธีการแมสสเปกโตรเมทรีจะกำหนดการถ่ายโอนมอยอิตีที่มีตัวติดตามไอโซโทปจากเมตาบอไลต์หนึ่งไปยังอีกเมตาบอลิซึมในเครือข่ายเมตาบอลิซึม ดังนั้น เทคนิคนี้สามารถหาข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่ายเมตาบอลิซึมทั้งหมดและฟีโนไทป์ของเซลล์ได้ นอกจากนี้ การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมยังมีการใช้งานอีกมากมาย เทคนิคนี้สามารถกำหนดขีดจำกัดความสามารถของระบบชีวภาพในการผลิตสารชีวเคมีเช่นเอทานอล นอกจากนั้น เทคนิคนี้สามารถทำนายการตอบสนองต่อการเพิ่มยีนหรือการทำให้ล้มลงได้
การวิเคราะห์ Flux Balance คืออะไร
การวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์ (FBA) เป็นเทคนิคฟลักซ์โอมิกส์ทางคณิตศาสตร์ที่วิเคราะห์การไหลของเมตาบอไลต์ผ่านเครือข่ายเมตาบอลิซึมมันทำผ่านกระบวนการสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรก ปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมจะแสดงทางคณิตศาสตร์ในรูปแบบของเมทริกซ์ตัวเลขที่มีค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของแต่ละปฏิกิริยา สัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์เหล่านี้กำหนดข้อจำกัดในแบบจำลองระบบ โดยการให้ข้อจำกัดเช่นนี้ ชุดโซลูชันที่เป็นไปได้สำหรับระบบจะลดลง ในขั้นตอนที่สอง หลังจากเพิ่มข้อจำกัด โมเดลระบบจะได้รับการปรับให้เหมาะสม การวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์จะคำนวณการไหลของเมตาบอลิซึมในเครือข่ายเมตาบอลิซึมโดยใช้กลไกข้างต้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะทำนายอัตราการเติบโตของสิ่งมีชีวิตหรืออัตราการผลิตของสารที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยีชีวภาพผ่าน FBA
รูปที่ 02: การวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์
ทรัพยากรสำหรับการวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์ ได้แก่ ฐานข้อมูล BIGG กล่องเครื่องมือ COBRA และ FASIMU (เมตาโบโลมิกของซอฟต์แวร์จำลอง FBA) การวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์มีประโยชน์หลายอย่างในการศึกษาทางสรีรวิทยา ความพยายามในการเติมช่องว่าง และชีววิทยาสังเคราะห์ในระดับจีโนม นอกจากนี้ FBA ยังสามารถใช้เพื่อทำนายผลผลิตของปัจจัยร่วมที่สำคัญ เช่น ATP, NADH หรือ NADPH
ความคล้ายคลึงระหว่างการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิและการวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์
- การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์เป็นเทคโนโลยีการวิเคราะห์ฟลักซ์
- เทคนิคทั้งสองอยู่ในสาขาวิชาชีววิทยาระบบ
- เทคนิคเหล่านี้สามารถกำหนดการไหลของเมตาบอลิซึมในระบบชีวภาพ
- เทคนิคเหล่านี้มีการใช้งานมากมาย
- ทั้งสองเทคนิคสามารถกำหนดฟีโนไทป์ของเซลล์ได้
ความแตกต่างระหว่างการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิและการวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์
การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมเป็นเทคนิคการถ่ายภาพฟลักซ์โอมิกส์ที่ใช้ในการวิเคราะห์อัตราการผลิตและการบริโภคของเมตาโบไลต์ในระบบชีวภาพ ในขณะที่การวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์เป็นเทคนิคฟลักซ์โอมิกส์ทางคณิตศาสตร์ที่วิเคราะห์การไหลของเมตาบอไลต์ผ่านเครือข่ายเมตาบอลิซึมนี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์ นอกจากนี้ การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมใช้แมสสเปกโตรเมทรีหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านิวเคลียร์เพื่อกำหนดฟลักซ์เมตาบอลิซึม ในขณะที่การวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์ใช้เมทริกซ์ทางคณิตศาสตร์ (ตัวเลข) เพื่อกำหนดฟลักซ์เมตาบอลิซึม
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้แสดงรายการความแตกต่างระหว่างการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์ในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิเทียบกับการวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์
เทคโนโลยีการวิเคราะห์ฟลักซ์ (ฟลักซ์โอมิกส์) ใช้เพื่อกำหนดอัตราของปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมภายในระบบชีวภาพ มีสองเทคโนโลยีการวิเคราะห์ฟลักซ์หลัก พวกมันคือการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์สมดุลฟลักซ์ การวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมเป็นเทคนิคฟลักซ์โคมิกส์ในการถ่ายภาพเพื่อวิเคราะห์อัตราการผลิตและการบริโภคของเมตาโบไลต์ในระบบชีวภาพ ในขณะที่การวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์เป็นเทคนิคฟลักซ์โอมิกส์ทางคณิตศาสตร์สำหรับการวิเคราะห์การไหลของเมตาบอไลต์ผ่านเครือข่ายเมตาบอลิซึมดังนั้น สิ่งนี้จะสรุปความแตกต่างระหว่างการวิเคราะห์ฟลักซ์เมตาบอลิซึมและการวิเคราะห์สมดุลของฟลักซ์
