Hauptunterschied – Metabolomics vs. Metabonomics

Metabolismus bezieht sich auf eine Sammlung von biochemischen Umwandlungen, die in lebenden Organismen auftreten. Der vollständige Satz von Metaboliten in einem lebenden Organismus wird als Metabolom bezeichnet. Metabolomik und Metabolomik sind zwei Arten von eng verwandten Studien des Metaboloms. Sowohl Metabolomics als auch Metabonomics sind quantitative Studien. Die Hauptunterschied zwischen Metabolomik und Metabonomik ist das Metabolomik ist die Untersuchung des Metaboloms, während Metabolomik die Untersuchung der multiparametrischen Stoffwechselreaktionen eines bestimmten lebenden Organismus auf pathogene Stimuli oder genetische Veränderungen ist. Der Nachweis und die Analyse von Metaboliten eines bestimmten Organismus erfolgt durch NMR-Spektroskopie und Massenspektroskopie (MS).

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist Metabolomik? – Definition, Analyse, Rolle 2. Was ist Metabonomics? – Definition, Analyse, Rolle 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Metabolomics und Metabonomics? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Metabolomics und Metabonomics? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Massenspektroskopie, Metabolite, Metabolom, Metabolomics, Metabonomics, NMR-Spektroskopie

Was ist Metabolomik?

Metabolomik bezieht sich auf eine wissenschaftliche Untersuchung des Satzes von Metaboliten, die in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus vorhanden sind. In der Metabolomik werden die Konzentrationen und die Lage aller Metaboliten (Metabolom) in einer Zelle untersucht. Als Beispiel quantifiziert es die Anzahl der Enzyme in einer Zelle. Die NMR-Spektrometrie ist die wichtigste Technik bei Metaboliten. Die NMR-Spektrometrie ist an der zerstörungsfreien Untersuchung von biologischen Flüssigkeiten oder intakten Geweben beteiligt. Das Grundschema der Metabolomik ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Schema der Metabolomik

Die vier Hauptansätze der Metabolomik sind Zielanalyse, Metaboliten-Profiling, Metabolomik und Metabolomik-Fingerprinting. Zielanalyse ist an der Bestimmung und Quantifizierung von Metaboliten beteiligt. Metaboliten-Profiling ist die Untersuchung einer großen Menge von Metaboliten. Metabolomik ist die Analyse von Metaboliten durch verschiedene Trenn- und Quantifizierungstechniken. Metabolomics-Fingerabdrücke ist die Verwendung der Signatur oder des Massenprofils eines bestimmten Organismus zum Vergleich mit einer großen Population.

Was ist Metabonomics

Metabonomics bezieht sich auf die quantitative Messung der multiparametrischen Stoffwechselreaktionen lebender Systeme auf pathophysiologische Reize oder genetische Veränderungen. Es ist eine Untergruppe der Metabolomik. Die chronische Exposition gegenüber einem Toxin oder den Metaboliten, die eine bestimmte Krankheit verursachen, kann in der Metabonomik identifiziert werden. Der veränderte Stoffwechsel einer Zelle durch Cholera-Toxin ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Veränderter Stoffwechsel durch Cholera-Toxin

Hochdurchsatztechniken wie die Massenspektroskopie werden in der Metabonomik verwendet, um sowohl intrazelluläre Moleküle als auch extrazelluläre Bioflüssigkeiten zu analysieren. Die ionisierten Chemikalien werden anhand des Masse-zu-Ladungs-Verhältnisses in der Massenspektroskopie erkannt. Metabonomics ist hauptsächlich an der Bestimmung der Veränderung der Metaboliten unter veränderten Bedingungen beteiligt.

Ähnlichkeiten zwischen Metabolomics und Metabonomics

Unterschied zwischen Metabolomik und Metabonomik

Definition

Metabolomik: Metabolomik bezieht sich auf eine wissenschaftliche Untersuchung des Satzes von Metaboliten, die in einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus vorhanden sind.

Metabonomik: Metabonomics bezieht sich auf die quantitative Messung der multiparametrischen Stoffwechselreaktionen lebender Systeme auf pathophysiologische Reize oder genetische Veränderungen.

Bedeutung

Metabolomik: Metabolomics ist die Untersuchung biochemischer Profile eines bestimmten lebenden Organismus.

Metabonomik: Metabonomics ist das Studium der metabolischen Reaktionen eines Organismus auf äußere Reize.

Korrelation

Metabolomik: Metabolomics ist die Untersuchung des Metaboloms eines bestimmten Organismus.

Metabonomik: Metabolomik ist die Untergruppe der Metabolomik.

Verwendet

Metabolomik: Metabolomics wird in der funktionellen Genomik verwendet, um den Phänotyp zu bestimmen.

Metabonomik: Metabonomics wird in der Toxikologie und Krankheitsdiagnose eingesetzt.

Techniken

Metabolomik: Die NMR-Spektroskopie ist mehr in der Metabolomik beteiligt.

Metabonomik: Die Massenspektroskopie ist mehr an der Metabonomik beteiligt.

Abschluss

Metabolomics und Metabonomics sind zwei Arten von Studien über das Metabolom eines bestimmten Organismus. Metabolomics ist an der Analyse der biochemischen Profile des Organismus unter normalen Bedingungen beteiligt. Die Metabonomik ist jedoch an der Analyse des biochemischen Profils eines bestimmten Organismus unter Krankheitsbedingungen oder genetischen Veränderungen beteiligt. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Metabolomik und Metabolomik in der Art der Bedingungen, die bei der Untersuchung des Metaboloms verwendet werden.

Referenz:

1. „Was ist Metabolomik?“, Biotechniques. Hier erhältlich.2. Ramsden, Jeremy J. „Metabolomics und Metabonomics“. SpringerLink, Springer, London, 1. Januar 1970, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Metabolomics-Schema“ Von Lmaps (Talk) (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 2. „Cholera-Toxin“ Von Jessica Brochu – Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia