Quelle est la différence entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux

Quelle est la différence entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux

Le différence clé entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux est que l'analyse du flux métabolique est une technique de fluxomique d'imagerie pour analyser les taux de production et de consommation des métabolites dans un système biologique, tandis que l'analyse de l'équilibre des flux est une technique de fluxomique mathématique pour analyser le flux de métabolites à travers un réseau métabolique.

Fluxomics fait référence à diverses approches utilisées pour déterminer les taux de réactions métaboliques dans un système biologique. La signification de la fluxomique est que les flux métaboliques déterminent généralement les phénotypes cellulaires. Le flux métabolique est la conversion du métabolite dans un réseau métabolique. Il existe deux technologies de fluxomique ou d'analyse de flux importantes. Ce sont une analyse métabolique des flux et une analyse de l'équilibre des flux.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'analyse du flux métabolique  
3. Qu'est-ce que l'analyse de l'équilibre des flux
4. Similitudes - Analyse du flux métabolique et analyse des flux
5. Analyse du flux métabolique vs analyse de l'équilibre des flux sous forme tabulaire
6. Résumé - Analyse des flux métaboliques vs analyse du solde

Qu'est-ce que l'analyse du flux métabolique?

L'analyse du flux métabolique (MFA) est une technique de fluxomique d'imagerie qui analyse les taux de production et de consommation des métabolites dans un système biologique. Cette technique permet la quantification des métabolites à un niveau intracellulaire. Par conséquent, cette technique élucide le métabolisme central de la cellule. Dans l'analyse du flux métabolique, le 13La méthode basée sur C Fluxomics est couramment utilisée pour l'analyse du flux. Dans 13C Fluxomics, les précurseurs métaboliques sont enrichis avec 13C Avant l'introduction dans le système biologique. Plus tard, en utilisant des techniques d'imagerie telles que la spectrométrie de masse et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, le niveau d'incorporation de 13C dans les métabolites est mesuré.

Figure 01: Analyse du flux métabolique

De plus, les flux métaboliques peuvent être mesurés avec une stœchiométrie. Dans l'analyse du flux métabolique, les modèles stœchiométriques et les méthodes de spectrométrie de masse déterminent le transfert de fragments contenant des traceurs isotopiques d'un métabolite dans un autre dans un réseau métabolique. Ainsi, cette technique peut dériver des informations sur l'ensemble du réseau métabolique et du phénotype cellulaire. De plus, l'analyse du flux métabolique a de nombreuses applications. Cette technique peut déterminer les limites de la capacité d'un système biologique dans la production d'un agent biochimique tel que l'éthanol. En plus de cela, cette technique peut prédire la réponse aux ajouts de gènes ou aux knockouts.

Qu'est-ce que l'analyse de l'équilibre des flux?

Flux Balance Analysis (FBA) est une technique de fluxomique mathématique qui analyse le flux de métabolites via un réseau métabolique. Cela se fait via un processus en deux étapes. Dans la première étape, les réactions métaboliques sont représentées mathématiquement sous la forme d'une matrice numérique contenant des coefficients stoechiométriques de chaque réaction. Ces coefficients stœchiométriques imposent des contraintes au modèle du système. En fournissant des contraintes comme celle-ci, les ensembles possibles de solutions au système sont réduits. Dans la deuxième étape, après les ajouts de contraintes, le modèle du système est optimisé. L'analyse de l'équilibre du flux calcule le flux de métabolites dans un réseau métabolique en utilisant le mécanisme ci-dessus. Par conséquent, il est possible de prédire le taux de croissance d'un organisme ou le taux de production d'un métabolite biotechnologiquement important via FBA.

Figure 02: Analyse de l'équilibre des flux

Les ressources pour l'analyse de l'équilibre des flux incluent la base de données BIGG, Cobra Toolbox et Fasimu (FBA Simulation Software Metabolomics). L'analyse de l'équilibre des flux a des utilisations diverses dans les études physiologiques, les efforts de comblement des écarts et la biologie synthétique à l'échelle du génome. De plus, la FBA peut également être utilisée pour prédire le rendement de cofacteurs importants tels que l'ATP, le NADH ou le NADPH.

Similitudes entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre des flux

  • L'analyse des flux métaboliques et l'analyse de l'équilibre des flux sont des technologies d'analyse du flux.
  • Les deux techniques se situent dans le domaine de la biologie du système
  • Ces techniques peuvent déterminer le flux métabolique dans un système biologique.
  • Ces techniques ont des applications larges.
  • Les deux techniques peuvent déterminer le phénotype cellulaire.

Différence entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux

L'analyse du flux métabolique est une technique de fluxomique d'imagerie utilisée pour analyser les taux de production et de consommation des métabolites dans un système biologique, tandis que l'analyse de l'équilibre des flux est une technique de fluxomique mathématique qui analyse le flux de métabolites à travers un réseau métabolique. C'est donc la principale différence entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux. De plus, l'analyse du flux métabolique utilise la spectrométrie de masse ou la résonance magnétique nucléaire pour déterminer les flux métaboliques, tandis que l'analyse d'équilibre des flux utilise une matrice mathématique (numérique) pour déterminer les flux métaboliques.

L'infographie suivante répertorie les différences entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux sous forme tabulaire pour une comparaison côte à côte.

Résumé - Analyse des flux métaboliques vs analyse du solde

Les technologies d'analyse du flux (fluxomics) sont utilisées pour déterminer les taux de réactions métaboliques dans un système biologique. Il existe deux technologies d'analyse des flux principaux. Ce sont une analyse métabolique des flux et une analyse de l'équilibre des flux. L'analyse du flux métabolique est une technique de fluxomique d'imagerie pour analyser les taux de production et de consommation des métabolites dans un système biologique, tandis que l'analyse de l'équilibre des flux est une technique de fluxomique mathématique pour analyser le flux de métabolites à travers un réseau métabolique. Ainsi, cela résume la différence entre l'analyse du flux métabolique et l'analyse de l'équilibre du flux.

Référence:

1. «Analyse du flux métabolique.«Un aperçu | Sujets ScienceDirect.
2. Orth, Jeffrey D, et al. «Qu'est-ce que l'analyse de l'équilibre des flux?”Nature Biotechnology, u.S. Bibliothèque nationale de médecine, MAR. 2010.

Image gracieuseté:

1. «Interactions métaboliques entre les astrocytes et les neurones avec des réactions majeures» du diagramme dans l'article du journal (voir source). Auteurs de l'article: Tunahan Cakir, Selma Alsan, Hale Saybasili, Ata Akin, Kutlu Ulgen - Cakir, Tunahan; Selma Alsan, Hale Saybasili, Ata Akin, Kutlu Ulgen (2007). «Reconstruction et analyse du flux du couplage entre les voies métaboliques des astrocytes et des neurones: application à l'hypoxie cérébrale» - biologie théorique et modélisation médicale 4 (1): 48. Doi: 10.1186 / 1742-4682-4-48. ISSN 1742-4682. Récupéré sur 2007-12-17 (CC par 2.0) via Commons Wikimedia
2. «Résultats des mathématiques FBA» par Thomasf2811 - Propre travaux (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia