चयापचय प्रवाह विश्लेषण और प्रवाह संतुलन विश्लेषण के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि चयापचय प्रवाह विश्लेषण एक जैविक प्रणाली में चयापचयों के उत्पादन और खपत दर का विश्लेषण करने के लिए एक इमेजिंग फ्लक्सोमिक्स तकनीक है, जबकि प्रवाह संतुलन विश्लेषण विश्लेषण के लिए एक गणितीय फ्लक्सोमिक्स तकनीक है। चयापचय नेटवर्क के माध्यम से चयापचयों का प्रवाह।
Fluxomics एक जैविक प्रणाली के भीतर चयापचय प्रतिक्रियाओं की दर निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न दृष्टिकोणों को संदर्भित करता है। फ्लक्सोमिक्स का महत्व यह है कि चयापचय प्रवाह आमतौर पर सेलुलर फेनोटाइप निर्धारित करते हैं। मेटाबोलिक फ्लक्स एक मेटाबोलिक नेटवर्क में मेटाबोलाइट रूपांतरण है।दो महत्वपूर्ण फ्लक्सोमिक्स या फ्लक्स विश्लेषण प्रौद्योगिकियां हैं। वे चयापचय प्रवाह विश्लेषण और प्रवाह संतुलन विश्लेषण हैं।
मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण क्या है?
मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण (एमएफए) एक इमेजिंग फ्लक्सोमिक्स तकनीक है जो जैविक प्रणाली में मेटाबोलाइट्स के उत्पादन और खपत दर का विश्लेषण करती है। यह तकनीक इंट्रासेल्युलर स्तर पर मेटाबोलाइट्स की मात्रा का ठहराव की अनुमति देती है। इसलिए, यह तकनीक कोशिका के केंद्रीय चयापचय को स्पष्ट करती है। उपापचयी प्रवाह विश्लेषण में, 13C फ्लक्सोमिक्स आधारित पद्धति का प्रयोग सामान्यतः फ्लक्स विश्लेषण के लिए किया जाता है। 13C फ्लक्सोमिक्स में, जैविक प्रणाली में परिचय से पहले चयापचय अग्रदूतों को 13C से समृद्ध किया जाता है। बाद में, मास स्पेक्ट्रोमेट्री और परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसी इमेजिंग तकनीकों का उपयोग करके, मेटाबोलाइट्स में 13C के समावेश के स्तर को मापा जाता है।
चित्रा 01: चयापचय प्रवाह विश्लेषण
इसके अलावा, चयापचय प्रवाह को स्टोइकोमेट्री से मापा जा सकता है। चयापचय प्रवाह विश्लेषण में, स्टोइकोमेट्रिक मॉडल और मास स्पेक्ट्रोमेट्री विधियां एक चयापचय नेटवर्क में एक मेटाबोलाइट से दूसरे में समस्थानिक ट्रेसर युक्त मोअर्स के हस्तांतरण को निर्धारित करती हैं। इस प्रकार, यह तकनीक संपूर्ण चयापचय नेटवर्क और सेलुलर फेनोटाइप के बारे में जानकारी प्राप्त कर सकती है। इसके अलावा, चयापचय प्रवाह विश्लेषण में कई अनुप्रयोग हैं। यह तकनीक इथेनॉल जैसे जैव रासायनिक एजेंट के उत्पादन में जैविक प्रणाली की क्षमता की सीमा निर्धारित कर सकती है। इसके अलावा, यह तकनीक जीन परिवर्धन या नॉकआउट की प्रतिक्रिया की भविष्यवाणी कर सकती है।
फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण क्या है?
फ्लक्स बैलेंस एनालिसिस (FBA) एक गणितीय फ्लक्सोमिक्स तकनीक है जो मेटाबॉलिक नेटवर्क के माध्यम से मेटाबोलाइट्स के प्रवाह का विश्लेषण करती है।यह दो चरणों की प्रक्रिया के माध्यम से किया जाता है। पहले चरण में, चयापचय प्रतिक्रियाओं को गणितीय रूप से एक संख्यात्मक मैट्रिक्स के रूप में दर्शाया जाता है जिसमें प्रत्येक प्रतिक्रिया के स्टोइकोमेट्रिक गुणांक होते हैं। ये स्टोइकोमेट्रिक गुणांक सिस्टम मॉडल पर बाधाएं डालते हैं। इस तरह की बाधाएं प्रदान करके, सिस्टम के समाधान के संभावित सेट कम हो जाते हैं। दूसरे चरण में, बाधाओं के परिवर्धन के बाद, सिस्टम मॉडल को अनुकूलित किया जाता है। फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण उपरोक्त तंत्र का उपयोग करके चयापचय नेटवर्क में मेटाबोलाइट्स के प्रवाह की गणना करता है। इसलिए, एफबीए के माध्यम से किसी जीव की वृद्धि दर या जैव-तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण मेटाबोलाइट की उत्पादन दर की भविष्यवाणी करना संभव है।
चित्र 02: फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण
फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण के लिए संसाधनों में BIGG डेटाबेस, COBRA टूलबॉक्स और FASIMU (FBA सिमुलेशन सॉफ्टवेयर मेटाबोलामिक्स) शामिल हैं। फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण के शारीरिक अध्ययन, अंतराल भरने के प्रयासों और जीनोम-स्केल सिंथेटिक जीव विज्ञान में विविध उपयोग हैं। इसके अलावा, एफबीए का उपयोग एटीपी, एनएडीएच, या एनएडीपीएच जैसे महत्वपूर्ण सहकारकों की उपज की भविष्यवाणी करने के लिए भी किया जा सकता है।
मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण और फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण के बीच समानताएं
- मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण और फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण फ्लक्स विश्लेषण तकनीक हैं।
- दोनों तकनीकें सिस्टम बायोलॉजी के क्षेत्र में आती हैं
- ये तकनीक एक जैविक प्रणाली में चयापचय प्रवाह को निर्धारित कर सकती हैं।
- इन तकनीकों के व्यापक अनुप्रयोग हैं।
- दोनों तकनीकें सेल फेनोटाइप निर्धारित कर सकती हैं।
मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण और फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण के बीच अंतर
मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण एक इमेजिंग फ्लक्सोमिक्स तकनीक है जिसका उपयोग जैविक प्रणाली में मेटाबोलाइट्स के उत्पादन और खपत दर का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है, जबकि फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण एक गणितीय फ्लक्सोमिक्स तकनीक है जो चयापचय नेटवर्क के माध्यम से मेटाबोलाइट्स के प्रवाह का विश्लेषण करती है।तो, यह चयापचय प्रवाह विश्लेषण और प्रवाह संतुलन विश्लेषण के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। इसके अलावा, चयापचय प्रवाह विश्लेषण चयापचय प्रवाह को निर्धारित करने के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री या परमाणु चुंबकीय अनुनाद का उपयोग करता है, जबकि प्रवाह संतुलन विश्लेषण चयापचय प्रवाह को निर्धारित करने के लिए गणितीय (संख्यात्मक) मैट्रिक्स का उपयोग करता है।
निम्नलिखित इन्फोग्राफिक उपापचयी प्रवाह विश्लेषण और फ्लक्स संतुलन विश्लेषण के बीच अंतर को सारणीबद्ध रूप में साथ-साथ तुलना के लिए सूचीबद्ध करता है।
सारांश - मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण बनाम फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण
फ्लक्स विश्लेषण (फ्लक्सोमिक्स) प्रौद्योगिकियों का उपयोग जैविक प्रणाली के भीतर चयापचय प्रतिक्रियाओं की दर निर्धारित करने के लिए किया जाता है। दो मुख्य प्रवाह विश्लेषण प्रौद्योगिकियां हैं। वे चयापचय प्रवाह विश्लेषण और प्रवाह संतुलन विश्लेषण हैं। मेटाबोलिक फ्लक्स विश्लेषण एक जैविक प्रणाली में मेटाबोलाइट्स के उत्पादन और खपत दर का विश्लेषण करने के लिए एक इमेजिंग फ्लक्सोमिक्स तकनीक है, जबकि फ्लक्स बैलेंस विश्लेषण एक मेटाबोलिक नेटवर्क के माध्यम से मेटाबोलाइट्स के प्रवाह का विश्लेषण करने के लिए एक गणितीय फ्लक्सोमिक्स तकनीक है।इस प्रकार, यह चयापचय प्रवाह विश्लेषण और प्रवाह संतुलन विश्लेषण के बीच अंतर को सारांशित करता है।
