Sự khác biệt giữa Metagenomics và Metatranscriptomics

Các sự khác biệt chính giữa metagenomics và metatranscriptomics dựa trên loại phân tử sinh học được nghiên cứu trong từng khu vực. Metagenomics nghiên cứu DNA, trình tự và hành vi của nó trong sinh vật, trong khi metatranscriptom nghiên cứu DNA được phiên mã, chủ yếu là trình tự mRNA và hành vi của nó trong sinh vật.

Metagenomics và metatranscriptomics là hai lĩnh vực đã trở nên phổ biến trong những năm qua liên quan đến cộng đồng vi sinh vật. Chúng rất quan trọng trong chăm sóc sức khỏe, công nghiệp và công nghệ sinh học nông nghiệp. Cả metagenomics và metatranscriptomics cho phép nghiên cứu các sinh vật riêng lẻ trong một cộng đồng và vai trò chức năng của chúng có lợi hoặc có hại.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Metagenomics là gì 
3. Metatranscriptomics là gì
4. Điểm tương đồng giữa Metagenomics và Metatranscriptomics
5. So sánh cạnh nhau - Metagenomics vs Metatranscriptomics ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Metagenomics là gì?

Metagenomics là lĩnh vực nghiên cứu khám phá axit Deoxyribonucleic (DNA). Nó có liên quan nhất đến cộng đồng vi sinh vật. Ngoài ra, nó là một lĩnh vực tiên tiến hơn so với bộ gen. Trong genomics, phân tích DNA của một sinh vật cụ thể diễn ra. Tuy nhiên, metagenomics liên quan đến việc phân tích vật liệu di truyền trên một cộng đồng các sinh vật. Do đó, điều này cho phép nghiên cứu hành vi của một cộng đồng các sinh vật liên quan đến một điều kiện hoặc một môi trường.

Hình 01: Metagenomics

Kỹ thuật chính liên quan đến nghiên cứu metagenomics là Trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) sử dụng công nghệ vi mảng. Các phương pháp NGS có thể phân tích nhiều sinh vật trong một phản ứng duy nhất cho sự hiện diện hoặc vắng mặt của các chuỗi DNA cụ thể. Các trình tự DNA này có thể chịu trách nhiệm cho một tình trạng bệnh hoặc một điều kiện môi trường. Do đó, sử dụng kiến ​​thức metagenomic, sàng lọc các sinh vật có thể được thực hiện dễ dàng và chính xác. Trình tự trong NGS diễn ra trong các lần đọc ngắn và hồ sơ DNA của các sinh vật diễn ra. Trình tự DNA của thập niên 16 là trình tự phổ biến được nghiên cứu về metagenomics liên quan đến vi sinh vật.

Theo trình tự của cộng đồng các sinh vật, sự liên kết của các trình tự nên được thực hiện. Các công cụ như công cụ Trình tự sắp xếp cục bộ cơ bản (BLAST) đang được sử dụng để hoàn thành nhiệm vụ căn chỉnh. Theo sự liên kết, một cây phát sinh gen cung cấp mối quan hệ của từng sinh vật trong cộng đồng và các chi tiết liên quan đến hành vi của nó.

Metatranscriptomics là gì?

Metatranscriptomics là lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến bảng điểm của một sinh vật. Bản phiên mã cấu thành toàn bộ trình tự RNA được phiên mã trong quá trình phiên mã DNA. Các trình tự mRNA có trong bản phiên mã cung cấp thông tin về biểu hiện di truyền. Metatranscriptomics là phân tích của nhiều bảng điểm trên các quần thể hoặc cộng đồng.

Hình 02: Phân tích bảng điểm

Các nghiên cứu về siêu dữ liệu cũng sử dụng các công nghệ microarray để tìm ra các chuỗi của các chuỗi đọc ngắn. Hơn nữa, metatranscriptomics cũng bao gồm một phân tích tin sinh học kỹ lưỡng bằng cách sử dụng các công cụ căn chỉnh và phương pháp thiết kế cây. Tuy nhiên, lĩnh vực metatranscriptomics khó hơn nhiều so với metagenomics. Việc trích xuất mRNA hoặc RNA nói chung không dễ dàng như vẻ ngoài của nó. Vì RNA rất dễ bị phá hủy và có thời gian sống rất ngắn, nên việc duy trì và lưu trữ chúng có thể là một truy vấn khả thi.

Điểm giống nhau giữa Metagenomics và Metatranscriptomics là gì?

• Metagenomics và metatranscriptomics là các kỹ thuật thông lượng cao để phân tích các cộng đồng của sinh vật, chủ yếu là các cộng đồng vi sinh vật.
• Cả hai kỹ thuật sử dụng công nghệ microarray để suy ra những phát hiện.
• Các kết quả thu được thường được phân tích bằng cách sử dụng liên kết BLAST và cây phát sinh gen.
• Hơn nữa, cả hai kỹ thuật không tập trung vào một sinh vật, mà là một nhóm hoặc các sinh vật cộng đồng.
• Bên cạnh đó, cả hai khái niệm cũng được nghiên cứu chủ yếu liên quan đến vi khuẩn - lý do chính là vai trò đa dạng của chúng.

Sự khác biệt giữa Metagenomics và Metatranscriptomics là gì?

Metagenomics và Metatranscriptomics liên quan đến việc phân tích các vấn đề di truyền trong một cộng đồng các sinh vật. Do đó, metagenomics liên quan đến các mẫu và trình tự của DNA trong khi metatranscriptomics đề cập đến việc phân tích mRNA hoặc DNA được phiên mã. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa metagenomics và metatranscriptomics.

Hơn nữa, quy trình trích xuất khác nhau ở cả hai kỹ thuật; metagenomics liên quan đến thủ tục trích xuất DNA và metatranscriptomics liên quan đến thủ tục trích xuất RNA. Do đó, đây cũng là một sự khác biệt đáng kể giữa metagenomics và metatranscriptomics.

Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa metagenomics và metatranscriptomics:

Tóm tắt - Metagenomics vs Metatranscriptomics

Metagenomics và metatranscriptomics là các lĩnh vực nghiên cứu mới, phân tích một cộng đồng các sinh vật cho một điều kiện cụ thể. Do đó, metagenomics đề cập đến việc phân tích trình tự DNA. Ngược lại, metatranscriptomics đề cập đến việc phân tích các chuỗi RNA hoặc các sản phẩm DNA được phiên mã. Về vấn đề này, metatranscriptomics cho phép xác định biểu hiện gen cho một trường hợp cụ thể. Cả hai đều quan trọng trong việc phân tích các đột biến và tác dụng của chúng. Đây là những kỹ thuật nhanh chóng và đáng tin cậy hơn được sử dụng trong chẩn đoán trước. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa metagenomics và metatranscriptomics.

Tài liệu tham khảo:

1. Aguiar-Pulido, Vanessa, et al. Phương pháp Metagenomics, Metatranscriptomics và phương pháp trao đổi chất để phân tích microbiome. Tin sinh học tiến hóa trực tuyến, LibertasAcademica, ngày 12 tháng 5 năm 2016, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Phần mềm pcbi.1002808.g001 của By Phylogeny (CC BY 2.0) qua Flickr
2. Trans Transomeome fig 3 Mười By Danny556 (thảo luận) - tự tạo (C BY-SA 3.0) qua Flickr