Kľúčový rozdiel medzi metagenomikou a metatranskriptomikou závisí od typu biomolekúl študovaných v každej oblasti. Metagenomika študuje DNA, jej sekvencie a jej správanie v organizmoch, zatiaľ čo metatranskriptomika študuje prepisovanú DNA, najmä sekvencie mRNA a jej správanie v organizmoch.
Metagenomika a metatranskriptomika sú dve oblasti, ktoré si v priebehu rokov získali veľkú popularitu vo vzťahu k mikrobiálnej komunite. Sú dôležité v zdravotníctve, priemysle a poľnohospodárskej biotechnológii. Metagenomika aj metatranskriptomika umožňujú štúdium jednotlivých organizmov v komunite a ich funkčných úloh, ktoré sú buď prospešné alebo škodlivé.
Čo je metagenomika?
Metagenomika je študijný odbor, ktorý skúma deoxyribonukleovú kyselinu (DNA). Je to najrelevantnejšie pre mikrobiálnu komunitu. Je to tiež pokročilejšia oblasť v porovnaní s genomikou. V genomike prebieha analýza DNA konkrétnych organizmov. Metagenomika však zahŕňa analýzu genetického materiálu v rámci komunity organizmov. To umožňuje študovať správanie komunity organizmov, ktoré sa týkajú jedného stavu alebo jedného prostredia.
Obrázok 01: Metagenomika
Hlavnou technikou zahrnutou v štúdiách metagenomiky je sekvenovanie novej generácie (NGS), ktoré využíva technológiu mikropolí. Metódy NGS môžu analyzovať viaceré organizmy v jednej reakcii na prítomnosť alebo neprítomnosť špecifických sekvencií DNA. Tieto sekvencie DNA môžu byť zodpovedné za jeden chorobný stav alebo stav prostredia. S využitím metagenomických znalostí je teda možné skríning organizmov vykonať jednoducho a presne. Sekvenovanie počas NGS prebieha v krátkom čítaní a prebieha profilovanie DNA organizmov. Sekvencia 16s DNA je populárna sekvencia študovaná v metagenomike týkajúca sa mikroorganizmov.
Po sekvenovaní spoločenstva organizmov by sa malo vykonať zoradenie sekvencií. Na splnenie úlohy zarovnania sa používajú nástroje, ako je napríklad nástroj Basic Local Alignment Sequence (BLAST). Po zarovnaní poskytuje fylogenetický strom vzťah každého organizmu v komunite a podrobnosti týkajúce sa jeho správania.
Čo je metatranskriptomika?
Metatranskriptomika je študijný odbor, ktorý sa zaoberá transkriptómom organizmu. Transkriptóm tvorí celé sekvencie RNA transkribované počas transkripcie DNA. Sekvencie mRNA prítomné v transkriptóme poskytujú informácie o genetickej expresii. Metatranskriptomika je analýza viacerých transkriptómov naprieč populáciami alebo komunitami.
Obrázok 02: Analýza transkriptómu
Štúdie metatranskriptomiky tiež využívajú technológie microarray na nájdenie sekvencií krátkych sekvencií. Okrem toho metatranskriptomika zahŕňa aj dôkladnú bioinformatickú analýzu pomocou nástrojov na zarovnanie a metód navrhovania stromov. Oblasť metatranskriptomiky je však v porovnaní s metagenomikou oveľa ťažšia. Extrakcia mRNA alebo RNA ako celku nie je taká jednoduchá, ako sa zdá. Keďže RNA je veľmi náchylná na deštrukciu a má veľmi krátku životnosť, ich údržba a skladovanie môže byť možným problémom.
Aké sú podobnosti medzi metagenomikou a metatranskriptomikou?
- Metagenomika a metatranskriptomika sú vysoko výkonné techniky na analýzu spoločenstiev organizmov, najmä mikrobiálnych spoločenstiev.
- Obe techniky využívajú technológiu microarray na odvodenie zistení.
- Získané výsledky sa často analyzujú pomocou zarovnania BLAST a fylogenetických stromov.
- Obidve techniky sa navyše nezameriavajú na jeden organizmus, ale na organizmy skupiny alebo komunity.
- Okrem toho sa oba koncepty skúmajú najmä vo vzťahu k mikróbom – hlavným dôvodom sú ich rôznorodé úlohy.
Aký je rozdiel medzi metagenomikou a metatranskriptomikou?
Metagenomika a metatranskriptomika zahŕňajú analýzu genetickej hmoty v spoločenstve organizmov. Metagenomika sa teda týka vzorov a sekvencií DNA, zatiaľ čo metatranskriptomika sa týka analýzy mRNA alebo transkribovanej DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi metagenomikou a metatranskriptomikou.
Navyše, postup extrakcie sa v oboch technikách líši; metagenomika zahŕňa postupy extrakcie DNA a metatranskriptomika zahŕňa postupy extrakcie RNA. Preto je to tiež významný rozdiel medzi metagenomikou a metatranskriptomikou.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiel medzi metagenomikou a metatranskriptomikou:
Zhrnutie – Metagenomika verzus metatranskriptomika
Metagenomika a metatranskriptomika sú nové študijné odbory, ktoré analyzujú spoločenstvo organizmov pre konkrétny stav. Metagenomika teda označuje analýzu sekvencií DNA. Naproti tomu metatranskriptomika sa týka analýzy sekvencií RNA alebo transkribovaných produktov DNA. V tomto ohľade metatranskriptomika umožňuje identifikáciu génovej expresie pre konkrétny prípad. Obidve sú dôležité pri analýze mutácií a ich účinkov. Ide o rýchle a spoľahlivejšie techniky používané pri diagnostike vopred. Toto je zhrnutie rozdielu medzi metagenomikou a metatranskriptomikou.
