Põhiline erinevus metagenoomika ja metatranskriptoomika vahel sõltub igas valdkonnas uuritud biomolekulide tüübist. Metagenoomika uurib DNA-d, selle järjestusi ja käitumist organismides, metatranskriptoomika aga transkribeeritud DNA-d, peamiselt mRNA järjestusi ja selle käitumist organismides.
Metagenoomika ja metatranskriptoomika on kaks valdkonda, mis on mikroobikogukonnaga seoses aastate jooksul palju populaarsust kogunud. Need on olulised tervishoius, tööstuses ja põllumajanduse biotehnoloogias. Nii metagenoomika kui ka metatranskriptoomika võimaldavad uurida kogukonna üksikuid organisme ja nende funktsionaalseid rolle, mis on kas kasulikud või kahjulikud.
Mis on metagenoomika?
Metagenoomika on desoksüribonukleiinhapet (DNA) uuriv uurimisvaldkond. See on kõige olulisem mikroobide kogukonna jaoks. Samuti on see genoomikaga võrreldes arenenum valdkond. Genoomikas toimub konkreetse organismi DNA analüüs. Kuid metagenoomika hõlmab geneetilise materjali analüüsi organismide kogukonnas. Seega võimaldab see uurida ühe seisundi või keskkonnaga seotud organismide koosluse käitumist.
Joonis 01: Metagenoomika
Peamine metagenoomikauuringutega seotud tehnika on järgmise põlvkonna järjestus (NGS), mis kasutab mikromassiivi tehnoloogiat. NGS-meetoditega saab analüüsida ühe reaktsiooni käigus mitut organismi spetsiifiliste DNA järjestuste olemasolu või puudumise suhtes. Need DNA järjestused võivad olla vastutavad üksiku haigusseisundi või keskkonnaseisundi eest. Seega saab metagenoomilisi teadmisi kasutades organismide sõelumist teha lihts alt ja täpselt. Sekveneerimine NGS-i ajal toimub lühikeste lugemistega ja organismide DNA profileerimine. 16s DNA järjestus on populaarne järjestus, mida uuritakse mikroorganismide metagenoomikas.
Pärast organismide koosluse järjestamist tuleks teha järjestuste joondamine. Joondusülesande täitmiseks kasutatakse selliseid tööriistu nagu põhiline kohalik joondusjärjestuse tööriist (BLAST). Pärast joondamist annab fülogeneetiline puu iga kogukonna suhte ja üksikasjad selle käitumise kohta.
Mis on metatranskriptoomika?
Metatranskriptoomika on uurimisvaldkond, mis tegeleb organismi transkriptoomiga. Transkriptoom moodustab kogu DNA transkriptsiooni käigus transkribeeritud RNA järjestused. Transkriptoomis olevad mRNA järjestused annavad teavet geneetilise ekspressiooni kohta. Metatranskriptoomika on mitmete populatsioonide või kogukondade transkriptoomide analüüs.
Joonis 02: Transkriptoomi analüüs
Metatranskriptoomika uuringutes kasutatakse lühikeste lugemisjadade leidmiseks ka mikrokiibi tehnoloogiaid. Lisaks hõlmab metatranskriptoomika ka põhjalikku bioinformaatika analüüsi, kasutades joondustööriistu ja puu kujundamise meetodeid. Kuid metatranskriptoomika valdkond on metagenoomikaga võrreldes palju raskem. mRNA või RNA kui terviku ekstraheerimine ei ole nii lihtne, kui tundub. Kuna RNA on väga altid hävimisele ja selle eluiga on väga lühike, võib nende säilitamine ja säilitamine olla võimalik küsimus.
Millised on metagenoomika ja metatranskriptoomika sarnasused?
- Metagenoomika ja metatranskriptoomika on suure läbilaskevõimega tehnikad organismide koosluste, peamiselt mikroobikoosluste analüüsimiseks.
- Mõlemad tehnikad kasutavad leidude tuletamiseks mikrokiibi tehnoloogiat.
- Saadud tulemusi analüüsitakse sageli BLAST joonduse ja fülogeneetiliste puude abil.
- Lisaks ei keskendu mõlemad tehnikad ühele organismile, vaid rühmale või kogukonna organismidele.
- Pealegi uuritakse mõlemat mõistet ka enamasti seoses mikroobidega – peamiseks põhjuseks on nende mitmekesine roll.
Mis vahe on metagenoomikal ja metatranskriptoomikal?
Metagenoomika ja metatranskriptoomika hõlmavad geneetilise aine analüüsi organismide koosluses. Seega puudutab metagenoomika DNA mustreid ja järjestusi, samas kui metatranskriptoomika viitab mRNA või transkribeeritud DNA analüüsile. Niisiis, see on peamine erinevus metagenoomika ja metatranskriptoomika vahel.
Lisaks on ekstraheerimisprotseduur mõlema tehnika puhul erinev; metagenoomika hõlmab DNA ekstraheerimisprotseduure ja metatranskriptoomika hõlmab RNA ekstraheerimisprotseduure. Seega on see ka oluline erinevus metagenoomika ja metatranskriptoomika vahel.
Allpool olev infograafik võtab kokku metagenoomika ja metatranskriptoomika erinevused:
Kokkuvõte – metagenoomika vs metatranskriptoomika
Metagenoomika ja metatranskriptoomika on uudsed uurimisvaldkonnad, mis analüüsivad organismide kooslust teatud seisundi jaoks. Seega viitab metagenoomika DNA järjestuste analüüsile. Seevastu metatranskriptoomika viitab RNA järjestuste või transkribeeritud DNA produktide analüüsile. Sellega seoses võimaldab metatranskriptoomika tuvastada geeniekspressiooni konkreetsel juhul. Mõlemad on mutatsioonide ja nende mõjude analüüsimisel olulised. Need on kiired ja usaldusväärsemad meetodid, mida kasutatakse eeldiagnoosimisel. Seega on see kokkuvõte metagenoomika ja metatranskriptoomika erinevusest.
