Kluczowa różnica między metagenomiką a metatranskryptomiką polega na rodzaju biomolekuł badanych w każdym obszarze. Metagenomika bada DNA, jego sekwencje i zachowanie w organizmach, podczas gdy metatranskryptomika bada transkrybowany DNA, głównie sekwencje mRNA i jego zachowanie w organizmach.
Metagenomika i metatranskryptomika to dwie dziedziny, które na przestrzeni lat zyskały dużą popularność w odniesieniu do społeczności drobnoustrojów. Są ważne w ochronie zdrowia, przemyśle i biotechnologii rolniczej. Zarówno metagenomika, jak i metatranskryptomika umożliwiają badanie pojedynczych organizmów w społeczności i ich funkcjonalnych ról, które są albo korzystne, albo szkodliwe.
Co to jest metagenomika?
Metagenomika to dziedzina badań, która bada kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA). Jest najbardziej odpowiedni dla społeczności drobnoustrojów. Ponadto jest to dziedzina bardziej zaawansowana w porównaniu z genomiką. W genomice odbywa się analiza DNA konkretnego organizmu. Jednak metagenomika obejmuje analizę materiału genetycznego całej społeczności organizmów. W ten sposób pozwala to na badanie zachowania społeczności organizmów odnoszących się do jednego stanu lub jednego środowiska.
Rysunek 01: Metagenomika
Główną techniką zaangażowaną w badania metagenomiki jest sekwencjonowanie nowej generacji (NGS), która wykorzystuje technologię mikromacierzy. Metody NGS mogą analizować wiele organizmów w jednej reakcji pod kątem obecności lub nieobecności określonych sekwencji DNA. Te sekwencje DNA mogą być odpowiedzialne za pojedynczy stan chorobowy lub stan środowiska. Stąd, wykorzystując wiedzę metagenomiczną, badania przesiewowe organizmów można przeprowadzić łatwo i dokładnie. Sekwencjonowanie podczas NGS odbywa się w krótkich odczytach i następuje profilowanie DNA organizmów. Sekwencja 16s DNA jest popularną sekwencją badaną w metagenomice dotyczącej mikroorganizmów.
Po zsekwencjonowaniu społeczności organizmów, należy przeprowadzić dopasowanie sekwencji. Narzędzia takie jak narzędzie Basic Local Alignment Sequence (BLAST) są używane do wykonania zadania dopasowywania. Po wyrównaniu drzewo filogenetyczne zapewnia relacje każdego organizmu w społeczności i szczegóły dotyczące jego zachowania.
Co to jest metatranskryptomika?
Metatranskryptomika to dziedzina badań zajmująca się transkryptomem organizmu. Transkryptom to całe sekwencje RNA podlegające transkrypcji podczas transkrypcji DNA. Sekwencje mRNA obecne w transkryptomie dostarczają informacji o ekspresji genetycznej. Metatranskryptomika to analiza wielu transkryptomów w populacjach lub społecznościach.
Rysunek 02: Analiza transkryptomu
Badania metatranskryptomiczne również wykorzystują technologie mikromacierzy do znajdowania sekwencji krótkich sekwencji odczytu. Ponadto metatranskryptomika obejmuje również dokładną analizę bioinformatyczną z wykorzystaniem narzędzi do wyrównywania i metod projektowania drzew. Jednak dziedzina metatranskryptomiki jest znacznie trudniejsza w porównaniu do metagenomiki. Ekstrakcja mRNA lub RNA jako całości nie jest tak łatwa, jak się wydaje. Ponieważ RNA jest bardzo podatne na zniszczenie i ma bardzo krótki czas życia, ich utrzymanie i przechowywanie może być możliwą kwestią.
Jakie są podobieństwa między metagenomiką a metatranskryptomiką?
- Metagenomika i metatranskryptomika to wysokowydajne techniki do analizowania społeczności organizmów, głównie społeczności drobnoustrojów.
- Obie techniki wykorzystują technologię mikromacierzy do wydedukowania wyników.
- Uzyskane wyniki są często analizowane przy użyciu wyrównania BLAST i drzew filogenetycznych.
- Co więcej, obie techniki nie skupiają się na jednym organizmie, ale na organizmach grupowych lub społecznościowych.
- Poza tym, obie koncepcje są również badane głównie w odniesieniu do drobnoustrojów – głównym powodem jest ich różnorodna rola.
Jaka jest różnica między metagenomiką a metatranskryptomiką?
Metagenomika i metatranskryptomika obejmują analizę materii genetycznej w społeczności organizmów. Zatem metagenomika dotyczy wzorów i sekwencji DNA, podczas gdy metatranskryptomika dotyczy analizy mRNA lub transkrybowanego DNA. To jest więc kluczowa różnica między metagenomiką a metatranskryptomiką.
Co więcej, procedura ekstrakcji różni się w obu technikach; metagenomika obejmuje procedury ekstrakcji DNA, a metatranskryptomika – procedury ekstrakcji RNA. Jest to zatem również istotna różnica między metagenomiką a metatranskryptomiką.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między metagenomiką a metatranskryptomiką:
Podsumowanie – Metagenomika a metatranskryptomika
Metagenomika i metatranskryptomika to nowe dziedziny badań, które analizują społeczność organizmów pod kątem konkretnego stanu. Zatem metagenomika odnosi się do analizy sekwencji DNA. Natomiast metatranskryptomika odnosi się do analizy sekwencji RNA lub transkrybowanych produktów DNA. Pod tym względem metatranskryptomika umożliwia identyfikację ekspresji genów w konkretnym przypadku. Oba są ważne w analizie mutacji i ich skutków. Są to szybkie i bardziej niezawodne techniki stosowane w diagnostyce wstępnej. Jest to zatem podsumowanie różnicy między metagenomiką a metatranskryptomiką.
