Erinevus metagenoomika ja metatranskriptoomika vahel

võtme erinevus metagenomika ja metatranscriptomics vahel sõltub igas piirkonnas uuritud biomolekulide tüübist. Metagenoomika uurib DNA-d, selle järjestusi ja käitumist organismides, samas kui metatranskriptoomia uurib transkribeeritud DNA-d, peamiselt mRNA järjestusi ja selle käitumist organismides.

Metagenoomika ja metatranskriptoomia on kaks valdkonda, mis on aastate jooksul mikroobide kogukonnaga võrreldes palju populaarsust kogunud. Need on olulised tervishoius, tööstuses ja põllumajanduse biotehnoloogias. Nii metagenoomika kui ka metatranskriptoomika võimaldavad uurida kogukonna üksikuid organisme ja nende kasulikke või kahjulikke funktsioone.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on metagenoomika 
3. Mis on metatranscriptomics
4. Metagenoomika ja metatranskriptoomika sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - metageneetika vs metatranscriptomics tabeli kujul
6. Kokkuvõte

Mis on metagenoomika?

Metagenoomika on desoksüribonukleiinhappe (DNA) uurimise valdkond. See on mikroobide kogukonna jaoks kõige asjakohasem. Lisaks on see genoomikaga võrreldes arenenum valdkond. Genoomikas toimub konkreetsete organismide DNA analüüs. Metagenomika hõlmab aga geneetilise materjali analüüsi kogu organismide kogukonnas. Seega võimaldab see uurida organismide kogukonna käitumist, mis on seotud ühe seisundi või ühe keskkonnaga.

Joonis 01: metageneetika

Metagenomika uuringutes osaleb peamiselt järgmise põlvkonna järjestus (Next Generation Sequencing - NGS), mis kasutab mikrotiivrite tehnoloogiat. NGS-meetoditega saab analüüsida mitut organismi ühe reaktsiooni käigus spetsiifiliste DNA järjestuste olemasolu või puudumise suhtes. Need DNA järjestused võivad olla vastutavad ühe haigusseisundi või keskkonnaseisundi eest. Seega, kasutades metagenoomilisi teadmisi, saab organismide sõeluuringuid teha hõlpsalt ja täpselt. Järjestus NGS-i ajal toimub lühikese lugemisena ja toimub organismide DNA profileerimine. 16s DNA järjestus on populaarne järjestus, mida uuritakse mikroorganismide metagenoomikas.

Pärast organismide koosluse järjestamist tuleks järjestused joondada. Joondamise ülesande täitmiseks kasutatakse selliseid tööriistu, nagu tööriist Basic Local Alignment Sequence (BLAST). Pärast joondamist annab fülogeneetiline puu ühenduses iga organismi seose ja üksikasjad selle käitumise kohta.

Mis on metatranscriptomics?

Metatranskriptoomia on uurimisvaldkond, mis tegeleb organismi transkriptoomiga. Transkriptoom moodustab DNA transkriptsiooni ajal kogu RNA järjestuse. Transkriptoomis olevad mRNA järjestused annavad teavet geneetilise ekspressiooni kohta. Metatranskriptoomika on mitmete transkriptoomide analüüs populatsioonide või kogukondade vahel.

Joonis 02: Transkriptoomi analüüs

Metatranskriptoomika uuringutes kasutatakse lühikese loetud jadade järjestuste leidmiseks ka mikromatriitsitehnoloogiaid. Lisaks hõlmab metatranskriptoomika ka põhjalikku bioinformaatika analüüsi, kasutades joondamisvahendeid ja puude kujundamise meetodeid. Metatranskriptoomia valdkond on aga võrreldes metagenomikaga palju raskem. MRNA või RNA tervikuna ekstraheerimine ei ole nii lihtne, kui tundub. Kuna RNA on kalduvus hävitamisele ja sellel on väga lühike elamisaeg, võib nende säilitamine ja säilitamine olla võimalik päring.

Millised on metagenoomika ja metatranskriptoomika sarnasused?

• Metagenoomika ja metatranskriptoomika on suure jõudlusega tehnikad organismide koosluste, peamiselt mikroobsete koosluste analüüsimiseks.
• Mõlema meetodi puhul kasutatakse järelduste tegemiseks mikrokiibi tehnoloogiat.
• Saadud tulemusi analüüsitakse sageli, kasutades BLAST joondamist ja fülogeneetilisi puid.
• Pealegi ei keskendu mõlemad tehnikad ühele organismile, vaid rühmale või kogukonna organismidele.
• Lisaks uuritakse mõlemat mõistet enamasti ka seoses mikroobidega - peamine põhjus on nende mitmekesine roll.

Mis vahe on metagenoomikal ja metatranskriptoomikal??

Metageneetika ja meta-transkriptoomika hõlmavad geneetiliste ainete analüüsi organismide koosluses. Seega puudutab metagenoomika DNA mustreid ja järjestusi, samas kui metatranskriptoomika viitab mRNA või transkribeeritud DNA analüüsile. Niisiis, see on peamine erinevus metagenomika ja metatranscriptomics vahel.

Lisaks on ekstraheerimise protseduur mõlemas meetodis erinev; metagenoomika hõlmab DNA ekstraheerimise protseduure ja metatranscriptomics hõlmab RNA ekstraheerimise protseduure. Seega on see ka oluline erinevus metagenoomika ja metatranscriptomics vahel.

Allpool olev infograafik võtab kokku erinevuse metagenoomika ja metatranskriptoomika vahel:

Kokkuvõte - metageneetika vs metatranscriptomics

Metagenoomika ja metatranskriptoomia on uudsed uurimisvaldkonnad, milles analüüsitakse organismide kooslust konkreetse seisundi jaoks. Seega viitab metagenoomika DNA järjestuste analüüsile. Seevastu viitab metatranscriptomics RNA järjestuste või transkribeeritud DNA produktide analüüsile. Sellega seoses võimaldab metatranskriptoomika konkreetse juhtumi korral geeniekspressiooni tuvastada. Mõlemad on olulised mutatsioonide ja nende mõju analüüsimisel. Need on kiired ja usaldusväärsemad tehnikad, mida kasutatakse eeldiagnoosimisel. Seega on see kokkuvõte erinevusest metagenomika ja metatranscriptomics vahel.

Viide:

1. Aguiar-Pulido, Vanessa jt. „Metagenoomika, meta-transkriptoomika ja metaboomika lähenemisviisid mikrobiomi analüüsile.“ Evolutsiooniline bioinformaatika veebis, LibertasAcademica, 12. mai 2016, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “pcbi.1002808.g001” Phylogeny Figures (CC BY 2.0) kaudu Flickr
2. “Transcriptome fig 3” autor Danny556 (jutt) - isetehtud (C BY-SA 3.0) Flickri kaudu