Klíčový rozdíl mezi metagenomikou a metatranskriptomikou závisí na typu biomolekul studovaných v každé oblasti. Metagenomika studuje DNA, její sekvence a její chování v organismech, zatímco metatranskriptomika studuje transkribovanou DNA, zejména sekvence mRNA a její chování v organismech.
Metagenomika a metatranskriptomika jsou dvě oblasti, které si v průběhu let získaly velkou oblibu ve vztahu k mikrobiální komunitě. Jsou důležité ve zdravotnictví, průmyslu a zemědělské biotechnologii. Metagenomika i metatranskriptomika umožňují studium jednotlivých organismů ve společenství a jejich funkčních rolí, které jsou buď prospěšné, nebo škodlivé.
Co je metagenomika?
Metagenomika je obor, který zkoumá deoxyribonukleovou kyselinu (DNA). Nejvíce se to týká mikrobiální komunity. Je to také pokročilejší obor ve srovnání s genomikou. V genomice probíhá analýza DNA konkrétních organismů. Metagenomika však zahrnuje analýzu genetického materiálu napříč komunitou organismů. To umožňuje studovat chování společenství organismů týkajících se jedné podmínky nebo jednoho prostředí.
Obrázek 01: Metagenomika
Hlavní technikou používanou ve studiích metagenomiky je sekvenování nové generace (NGS), které využívá technologii mikročipů. Metody NGS mohou analyzovat více organismů v jediné reakci na přítomnost nebo nepřítomnost specifických sekvencí DNA. Tyto sekvence DNA mohou být zodpovědné za jeden chorobný stav nebo stav prostředí. S využitím metagenomických znalostí lze tedy screening organismů provádět snadno a přesně. Sekvenování během NGS probíhá v krátkých čteních a probíhá profilování DNA organismů. 16s DNA sekvence je populární sekvence studovaná v metagenomice týkající se mikroorganismů.
Po sekvenování společenství organismů by mělo být provedeno srovnání sekvencí. Ke splnění úkolu zarovnání se používají nástroje jako Basic Local Alignment Sequence tool (BLAST). Po zarovnání poskytuje fylogenetický strom vztah každého organismu v komunitě a podrobnosti týkající se jeho chování.
Co je metatranskriptomika?
Metatranskriptomika je obor, který se zabývá transkriptomem organismu. Transkriptom tvoří celé sekvence RNA transkribované během transkripce DNA. Sekvence mRNA přítomné v transkriptomu poskytují informaci o genetické expresi. Metatranskriptomika je analýza více transkriptomů napříč populacemi nebo komunitami.
Obrázek 02: Analýza transkriptomu
Studie metatranskriptomiky také využívají technologie microarray k nalezení sekvencí krátkých sekvencí. Navíc metatranskriptomika také zahrnuje důkladnou bioinformatickou analýzu pomocí nástrojů pro zarovnání a metod navrhování stromů. Oblast metatranskriptomiky je však ve srovnání s metagenomikou mnohem těžší. Extrakce mRNA nebo RNA jako celku není tak snadná, jak se zdá. Vzhledem k tomu, že RNA je vysoce náchylná ke zničení a má velmi krátkou životnost, může být jejich údržba a skladování možným problémem.
Jaké jsou podobnosti mezi metagenomikou a metatranskriptomikou?
- Metagenomika a metatranskriptomika jsou vysoce výkonné techniky pro analýzu společenství organismů, zejména mikrobiálních společenství.
- Obě techniky využívají k odvození zjištění technologii microarray.
- Získané výsledky jsou často analyzovány pomocí zarovnání BLAST a fylogenetických stromů.
- Obě techniky se navíc nezaměřují na jeden organismus, ale na skupinu nebo komunitní organismy.
- Kromě toho jsou oba koncepty také studovány převážně ve vztahu k mikrobům – hlavním důvodem je jejich různorodá role.
Jaký je rozdíl mezi metagenomikou a metatranskriptomikou?
Metagenomika a metatranskriptomika zahrnují analýzu genetické hmoty ve společenství organismů. Metagenomika se tedy týká vzorů a sekvencí DNA, zatímco metatranskriptomika se týká analýzy mRNA nebo transkribované DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi metagenomikou a metatranskriptomikou.
Navíc postup extrakce se u obou technik liší; metagenomika zahrnuje postupy extrakce DNA a metatranskriptomika zahrnuje postupy extrakce RNA. To je tedy také významný rozdíl mezi metagenomikou a metatranskriptomikou.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi metagenomikou a metatranskriptomikou:
Shrnutí – Metagenomika vs Metatranskriptomika
Metagenomika a metatranskriptomika jsou nové studijní obory, které analyzují společenství organismů pro konkrétní stav. Metagenomika tedy označuje analýzu sekvencí DNA. Naproti tomu metatranskriptomika se týká analýzy sekvencí RNA nebo transkribovaných produktů DNA. V tomto ohledu metatranskriptomika umožňuje identifikaci genové exprese pro konkrétní případ. Oba jsou důležité při analýze mutací a jejich účinků. Jedná se o rychlé a spolehlivější techniky používané před diagnózou. Toto je shrnutí rozdílu mezi metagenomikou a metatranskriptomikou.
