Η βασική διαφορά μεταξύ της μεταγονιδιωματικής και της μετατρανγραφτομικής βασίζεται στον τύπο των βιομορίων που μελετήθηκαν σε κάθε περιοχή. Η μεταγονιδιωματική μελετά το DNA, τις αλληλουχίες και τη συμπεριφορά του στους οργανισμούς, ενώ η μετατρανγραφική μελετά το μεταγραφόμενο DNA, κυρίως τις αλληλουχίες mRNA και τη συμπεριφορά του στους οργανισμούς.
Η μεταγονιδιωματική και η μετατρανγραφτομική είναι δύο τομείς που έχουν αποκτήσει μεγάλη δημοτικότητα με τα χρόνια σε σχέση με τη μικροβιακή κοινότητα. Είναι σημαντικά στην υγειονομική περίθαλψη, τη βιομηχανία και τη γεωργική βιοτεχνολογία. Τόσο η μεταγονιδιωματική όσο και η μετατραγραφική επιτρέπουν τη μελέτη μεμονωμένων οργανισμών σε μια κοινότητα και τους λειτουργικούς τους ρόλους που είναι είτε ωφέλιμοι είτε επιβλαβείς.
Τι είναι η Μεταγονιδιωματική;
Η Μεταγονιδιωματική είναι το πεδίο μελέτης που διερευνά το Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA). Είναι πιο σχετικό με τη μικροβιακή κοινότητα. Επίσης, είναι ένα πιο προηγμένο πεδίο σε σύγκριση με τη γονιδιωματική. Στη γονιδιωματική, πραγματοποιείται ανάλυση του DNA ενός συγκεκριμένου οργανισμού. Ωστόσο, η μεταγονιδιωματική περιλαμβάνει την ανάλυση του γενετικού υλικού σε μια κοινότητα οργανισμών. Έτσι, αυτό επιτρέπει τη μελέτη της συμπεριφοράς μιας κοινότητας οργανισμών που σχετίζεται με μια κατάσταση ή ένα περιβάλλον.
Εικόνα 01: Μεταγονιδιωματική
Η κύρια τεχνική που εμπλέκεται στις μελέτες μεταγονιδιωματικής είναι η αλληλουχία επόμενης γενιάς (NGS) που χρησιμοποιεί την τεχνολογία μικροσυστοιχιών. Οι μέθοδοι NGS μπορούν να αναλύσουν πολλαπλούς οργανισμούς σε μία μόνο αντίδραση για την παρουσία ή την απουσία συγκεκριμένων αλληλουχιών DNA. Αυτές οι αλληλουχίες DNA μπορεί να είναι υπεύθυνες για μια μεμονωμένη πάθηση ασθένειας ή μια περιβαλλοντική κατάσταση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιώντας τη μεταγονιδιωματική γνώση, ο έλεγχος των οργανισμών μπορεί να γίνει εύκολα και με ακρίβεια. Η αλληλουχία κατά τη διάρκεια του NGS πραγματοποιείται σε σύντομες αναγνώσεις και πραγματοποιείται το προφίλ του DNA των οργανισμών. Η αλληλουχία DNA 16s είναι μια δημοφιλής αλληλουχία που μελετάται στη μεταγονιδιωματική όσον αφορά τους μικροοργανισμούς.
Ακολουθώντας την αλληλουχία της κοινότητας των οργανισμών, θα πρέπει να γίνει η ευθυγράμμιση των αλληλουχιών. Εργαλεία όπως το εργαλείο Basic Local Alignment Sequence (BLAST) χρησιμοποιούνται για την εκπλήρωση του έργου της ευθυγράμμισης. Μετά την ευθυγράμμιση, ένα φυλογενετικό δέντρο παρέχει τη σχέση κάθε οργανισμού στην κοινότητα και λεπτομέρειες σχετικά με τη συμπεριφορά του.
Τι είναι η Μετατρανγραφική;
Μετατρανγραφτομική είναι το πεδίο μελέτης που ασχολείται με το μεταγραφικό ενός οργανισμού. Το μεταγράφημα αποτελεί το σύνολο των αλληλουχιών RNA που μεταγράφονται κατά τη διάρκεια της μεταγραφής του DNA. Οι αλληλουχίες mRNA που υπάρχουν στο μεταγραφικό παρέχουν πληροφορίες για τη γενετική έκφραση. Η μετατρανγραφτομική είναι η ανάλυση πολλαπλών μεταγραφωμάτων μεταξύ πληθυσμών ή κοινοτήτων.
Εικόνα 02: Ανάλυση μεταγραφών
Μελέτες Μετατρανγραφτομικής χρησιμοποιούν επίσης τεχνολογίες μικροσυστοιχιών για να βρουν τις ακολουθίες των ακολουθιών σύντομης ανάγνωσης. Επιπλέον, η μετατρανγραφτομική περιλαμβάνει επίσης μια ενδελεχή βιοπληροφορική ανάλυση χρησιμοποιώντας εργαλεία ευθυγράμμισης και μεθόδους σχεδιασμού δέντρων. Ωστόσο, το πεδίο της μετατρανγραφτομικής είναι πολύ πιο δύσκολο σε σύγκριση με τη μεταγονιδιωματική. Η εξαγωγή του mRNA ή του RNA στο σύνολό του δεν είναι τόσο εύκολη όσο φαίνεται. Δεδομένου ότι το RNA είναι πολύ επιρρεπές σε καταστροφή και έχει πολύ μικρό χρόνο ζωής, η συντήρηση και η αποθήκευση αυτών θα μπορούσε να είναι ένα πιθανό ερώτημα.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της μεταγονιδιωματικής και της μετατρανγραφτομικής;
- Η μεταγονιδιωματική και η μετατρανγραφτομική είναι τεχνικές υψηλής απόδοσης για την ανάλυση κοινοτήτων οργανισμών, κυρίως μικροβιακών κοινοτήτων.
- Και οι δύο τεχνικές χρησιμοποιούν τεχνολογία μικροσυστοιχιών για να συναγάγουν τα ευρήματα.
- Τα ληφθέντα αποτελέσματα αναλύονται συχνά χρησιμοποιώντας ευθυγράμμιση BLAST και φυλογενετικά δέντρα.
- Επιπλέον, και οι δύο τεχνικές δεν επικεντρώνονται σε έναν οργανισμό, αλλά σε μια ομάδα ή κοινοτικούς οργανισμούς.
- Εξάλλου, και οι δύο έννοιες μελετώνται επίσης κυρίως σε σχέση με τα μικρόβια – ο κύριος λόγος είναι οι διαφορετικοί ρόλοι τους.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της μεταγονιδιωματικής και της μετατρανγραφτομικής;
Η μεταγονιδιωματική και η μετατρανγραφτομική περιλαμβάνουν την ανάλυση της γενετικής ύλης σε μια κοινότητα οργανισμών. Έτσι, η μεταγονιδιωματική αφορά τα πρότυπα και τις αλληλουχίες του DNA, ενώ η μετατρανγραφτομική αναφέρεται στην ανάλυση του mRNA ή του μεταγραφόμενου DNA. Αυτή είναι λοιπόν η βασική διαφορά μεταξύ της μεταγονιδιωματικής και της μετατρανγραφτομικής.
Επιπλέον, η διαδικασία εκχύλισης διαφέρει και στις δύο τεχνικές. Η μεταγονιδιωματική περιλαμβάνει διαδικασίες εκχύλισης DNA και η μετατρανγραφική περιλαμβάνει διαδικασίες εκχύλισης RNA. Ως εκ τούτου, αυτή είναι επίσης μια σημαντική διαφορά μεταξύ της μεταγονιδιωματικής και της μετατρανγραφτομικής.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ μεταγονιδιωματικής και μετατρανγραφτομικής:
Σύνοψη – Μεταγονιδιωματική vs Μετατρανγραφτομική
Η μεταγονιδιωματική και η μετατρανγραφτομική είναι νέα πεδία μελέτης που αναλύουν μια κοινότητα οργανισμών για μια συγκεκριμένη κατάσταση. Έτσι, η μεταγονιδιωματική αναφέρεται στην ανάλυση αλληλουχιών DNA. Αντίθετα, η μετατρανσκριπτομική αναφέρεται στην ανάλυση αλληλουχιών RNA ή προϊόντων μεταγραφής DNA. Από αυτή την άποψη, η μετατρανγραφομική επιτρέπει την ταυτοποίηση της γονιδιακής έκφρασης για μια συγκεκριμένη περίπτωση. Και τα δύο είναι σημαντικά για την ανάλυση των μεταλλάξεων και των επιπτώσεών τους. Αυτές είναι γρήγορες και πιο αξιόπιστες τεχνικές που χρησιμοποιούνται στην εκ των προτέρων διάγνωση. Επομένως, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ της μεταγονιδιωματικής και της μετατρανγραφτομικής.
