Atšķirība starp metagenomiku un metatranskriptiku

galvenā atšķirība starp metagenomiku un metatranscriptomics ir atkarīgs no katrā apgabalā izpētīto biomolekulu veida. Metagenomika pēta DNS, tās sekvences un izturēšanos pret organismiem, savukārt metatranskriptika pēta transkribētās DNS, galvenokārt mRNS sekvences, un tās uzvedību organismos.

Metagenomika un metatranskriptika ir divas jomas, kuras gadu gaitā ir ieguvušas lielu popularitāti attiecībā uz mikrobu kopienu. Tie ir svarīgi veselības aprūpē, rūpniecībā un lauksaimniecības biotehnoloģijā. Gan metagenomika, gan metatranskriptika ļauj izpētīt atsevišķus organismus sabiedrībā un to funkcionālās lomas, kas ir labvēlīgas vai kaitīgas.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir metagenomika 
3. Kas ir metatranskriptika
4. Metagenomikas un metatranskriptikas līdzības
5. Salīdzinājums blakus - metagenomika vs metatranskriptika tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir metagenomika?

Metagenomika ir izpētes lauks, kurā pēta dezoksiribonukleīnskābi (DNS). Tas visvairāk attiecas uz mikrobu kopienu. Turklāt tā ir progresīvāka joma, salīdzinot ar genomiku. Genomikā notiek noteiktu organismu DNS analīze. Tomēr metagenomika ietver ģenētiskā materiāla analīzi visā organismu kopienā. Tādējādi tas ļauj izpētīt tādu organismu kopienas izturēšanos, kas attiecas uz vienu stāvokli vai vienu vidi.

01. attēls: Metagenomika

Galvenā metode, kas iesaistīta metagenomikas pētījumos, ir nākamās paaudzes sekvencēšana (NGS), kurā tiek izmantota mikro masīva tehnoloģija. NGS metodes var analizēt vairākus organismus vienā reakcijā uz specifisku DNS secību esamību vai neesamību. Šīs DNS sekvences var būt atbildīgas par vienas slimības vai vides stāvokli. Tādējādi, izmantojot metagenomikas zināšanas, organismu skrīningu var veikt viegli un precīzi. Secība NGS laikā notiek īsā lasījumā un notiek organismu DNS profilēšana. 16. gadu DNS sekvence ir populāra sekvence, kas tiek pētīta metagenomikā attiecībā uz mikroorganismiem.

Pēc organismu kopas secības noteikšanas jāveic secību izlīdzināšana. Izlīdzināšanas uzdevuma izpildei tiek izmantoti tādi rīki kā Basic Local Alignment Sequence rīks (BLAST). Pēc izlīdzināšanas filoģenētiskais koks nodrošina katra organisma attiecības sabiedrībā un informāciju par tā uzvedību.

Kas ir metatranskriptika?

Metatranskriptika ir pētījumu joma, kurā aplūkots organisma transkripts. Transkripts veido visas RNS sekvences, kas tiek transkribētas DNS transkripcijas laikā. Transkriptā esošās mRNS sekvences sniedz informāciju par ģenētisko izpausmi. Metatranskriptika ir vairāku transkriptu analīze dažādās populācijās vai kopienās.

02. Attēls. Transkripta analīze

Metatranskriptikas pētījumos tiek izmantotas arī mikromateriāla tehnoloģijas, lai atrastu īsās lasīšanas secības. Turklāt metatranskriptika ietver arī rūpīgu bioinformātikas analīzi, izmantojot izlīdzināšanas rīkus un koku projektēšanas metodes. Tomēr metatranskriptikas lauks ir daudz grūtāks, salīdzinot ar metagenomiku. MRNS vai RNS ekstrakcija kopumā nav tik vienkārša, kā šķiet. Tā kā RNS ir ļoti pakļauta iznīcībai un tai ir ļoti īss dzīves laiks, šo uzturēšana un glabāšana varētu būt iespējams.

Kādas ir līdzības starp metagenomiku un metatranskriptiku?

• Metagenomika un metatranskriptika ir lielas caurlaides spējas, lai analizētu organismu kopienas, galvenokārt mikrobu kopienas.
• Lai secinājumus izdarītu, abās metodēs izmanto mikromateriālu tehnoloģiju.
• Iegūtos rezultātus bieži analizē, izmantojot BLAST līdzinājumu un filoģenētiskos kokus.
• Turklāt abas metodes nav vērstas uz vienu organismu, bet gan uz grupas vai kopienas organismiem.
• Turklāt abi jēdzieni galvenokārt tiek pētīti saistībā ar mikrobiem - galvenais iemesls ir to dažādās lomas.

Kāda ir atšķirība starp metagenomiku un metatranskriptiku?

Metagenomika un metatranskriptika ietver ģenētiskās vielas analīzi organismu kopienā. Tādējādi metagenomika attiecas uz DNS modeļiem un sekvencēm, turpretī metatranskriptika attiecas uz mRNS vai transkribētās DNS analīzi. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp metagenomiku un metatranscriptomics.

Turklāt ekstrakcijas procedūra atšķiras abās metodēs; metagenomika ietver DNS ekstrakcijas procedūras un metatranscriptomics ietver RNS ekstrakcijas procedūras. Tādējādi šī ir arī būtiska atšķirība starp metagenomiku un metatranscriptomics.

Zemāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp metagenomiku un metatranscriptomics:

Kopsavilkums - Metagenomics vs Metatranscriptomics

Metagenomika un metatranskriptika ir jaunas pētījumu jomas, kurās tiek analizēta organismu kopiena noteiktam stāvoklim. Tādējādi metagenomika attiecas uz DNS sekvenču analīzi. Turpretī metatranskriptika attiecas uz RNS sekvenču vai transkribētu DNS produktu analīzi. Šajā sakarā metatranskriptika ļauj identificēt gēna ekspresiju konkrētā gadījumā. Abas ir svarīgas mutāciju un to ietekmes analīzē. Šīs ir ātras un ticamākas metodes, ko izmanto iepriekš diagnosticēšanai. Tādējādi šis ir kopsavilkums par atšķirību starp metagenomiku un metatranscriptomics.

Atsauce:

1. Aguiar-Pulido, Vanessa, et al. “Metagenomika, metatranskriptika un metabolomika pieejas mikrobiomu analīzei.” Evolutionary Bioinformatics Online, LibertasAcademica, 2016. gada 12. maijs, pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “pcbi.1002808.g001”, izmantojot Phylogeny Figures (CC BY 2.0), izmantojot Flickr
2. “Transcriptome fig 3”, autors Danny556 (saruna) - pašizveidots (C BY-SA 3.0), izmantojot Flickr