Avainero metagenomiikan ja metatranskriptomiikan välillä riippuu kullakin alueella tutkittujen biomolekyylien tyypeistä. Metagenomiikka tutkii DNA:ta, sen sekvenssejä ja käyttäytymistä organismeissa, kun taas metatranskriptomiikka tutkii transkriptoitua DNA:ta, pääasiassa mRNA-sekvenssejä ja sen käyttäytymistä organismeissa.
Metagenomiikka ja metatranskriptomiikka ovat kaksi alaa, jotka ovat saavuttaneet paljon suosiota vuosien varrella suhteessa mikrobiyhteisöön. Ne ovat tärkeitä terveydenhuollossa, teollisuudessa ja maatalouden biotekniikassa. Sekä metagenomiikka että metatranskriptomiikka mahdollistavat yhteisön yksittäisten organismien ja niiden toiminnallisten roolejen tutkimisen, jotka ovat joko hyödyllisiä tai haitallisia.
Mitä Metagenomics on?
Metagenomiikka on tutkimusala, joka tutkii deoksiribonukleiinihappoa (DNA). Se liittyy eniten mikrobiyhteisöön. Se on myös edistyneempi ala genomiikkaan verrattuna. Genomiikassa tapahtuu tietyn organismin DNA:n analyysi. Metagenomiikkaan kuuluu kuitenkin geneettisen materiaalin analysointi organismien yhteisössä. Näin ollen tämä mahdollistaa yhteen tilaan tai ympäristöön liittyvän organismiyhteisön käyttäytymisen tutkimisen.
Kuva 01: Metagenomiikka
Metagegenomiikkatutkimusten pääasiallinen tekniikka on seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS), joka käyttää mikroarray-tekniikkaa. NGS-menetelmillä voidaan analysoida useita organismeja yhdessä reaktiossa spesifisten DNA-sekvenssien läsnäolon tai puuttumisen var alta. Nämä DNA-sekvenssit voivat olla vastuussa yksittäisestä sairaustilasta tai ympäristötilasta. Siten organismien seulonta voidaan tehdä helposti ja tarkasti käyttämällä metagenomista tietoa. Sekvensointi NGS:n aikana tapahtuu lyhyillä lukemilla ja organismien DNA:n profilointi tapahtuu. 16s DNA-sekvenssi on suosittu mikro-organismeja koskevassa metagenomiikassa tutkittu sekvenssi.
Organismiyhteisön sekvensoinnin jälkeen sekvenssit on kohdistettava. Kohdistustehtävän suorittamiseen käytetään työkaluja, kuten Basic Local Alignment Sequence -työkalu (BLAST). Kohdistuksen jälkeen fylogeneettinen puu tarjoaa kunkin organismin suhteen yhteisön ja sen käyttäytymisen yksityiskohdat.
Mitä metatranskriptomiikka on?
Metatranskriptomiikka on tutkimusala, joka käsittelee organismin transkriptiota. Transkriptomi muodostaa koko DNA-transkription aikana transkriptoidut RNA-sekvenssit. Transkriptomissa olevat mRNA-sekvenssit antavat tietoa geneettisestä ilmentymisestä. Metatranskriptomiikka on useiden transkriptien analysointia eri populaatioissa tai yhteisöissä.
Kuva 02: Transkriptioanalyysi
Metatranskriptomiikan tutkimukset käyttävät myös mikrosirutekniikoita lyhyiden lukujaksojen sekvenssien löytämiseen. Lisäksi metatranskriptiikka sisältää myös perusteellisen bioinformatiikan analyysin kohdistustyökaluilla ja puun suunnittelumenetelmillä. Metatranskriptomiikan ala on kuitenkin paljon vaikeampi kuin metagenomiikassa. mRNA:n tai RNA:n uuttaminen kokonaisuutena ei ole niin helppoa kuin miltä se näyttää. Koska RNA on erittäin altis tuhoutumiselle ja sen elinaika on hyvin lyhyt, näiden ylläpito ja varastointi voisi olla mahdollinen kysymys.
Mitä yhtäläisyyksiä metagenomiikan ja metatranskriptomiikan välillä on?
- Metagenomiikka ja metatranskriptomiikka ovat korkean suorituskyvyn tekniikoita organismien, pääasiassa mikrobiyhteisöjen, analysoimiseksi.
- Molemmat tekniikat käyttävät microarray-tekniikkaa löydösten päättämiseen.
- Saadut tulokset analysoidaan usein käyttämällä BLAST-linjausta ja fylogeneettisiä puita.
- Lisäksi molemmat tekniikat eivät keskity yhteen organismiin, vaan ryhmään tai yhteisön organismeihin.
- Lisäksi molempia käsitteitä tutkitaan myös enimmäkseen mikrobeihin liittyen – pääsyynä on niiden moninainen rooli.
Mitä eroa on metagenomiialla ja metatranskriptiikalla?
Metagenomiikka ja metatranskriptomiikka sisältävät geneettisen aineen analysoinnin organismiyhteisössä. Siten metagenomiikka koskee DNA:n malleja ja sekvenssejä, kun taas metatranskriptomiikka viittaa mRNA:n tai transkriptoidun DNA:n analyysiin. Joten tämä on avainero metagenomiikan ja metatranskriptomiikan välillä.
Lisäksi uuttomenettely eroaa molemmissa tekniikoissa; metagenomiikka sisältää DNA:n uuttomenettelyt ja metatranskriptomiikka RNA:n uuttomenettelyt. Siksi tämä on myös merkittävä ero metagenomiikan ja metatranskriptomiikan välillä.
Alla oleva infografiikka tiivistää metagenomiikan ja metatranskriptomiikan eron:
Yhteenveto – Metagenomiikka vs metatranskriptomiikka
Metagenomiikka ja metatranskriptomiikka ovat uusia tutkimusaloja, jotka analysoivat organismien yhteisöä tietyn tilan suhteen. Siten metagenomiikka viittaa DNA-sekvenssien analysointiin. Sitä vastoin metatranskriptomiikka viittaa RNA-sekvenssien tai transkriptoitujen DNA-tuotteiden analyysiin. Tässä suhteessa metatranskriptomiikka mahdollistaa geeniekspression tunnistamisen tietyssä tapauksessa. Molemmat ovat tärkeitä mutaatioiden ja niiden vaikutusten analysoinnissa. Nämä ovat nopeita ja luotettavampia tekniikoita, joita käytetään ennakkodiagnoosissa. Näin ollen tämä on yhteenveto metagenomiikan ja metatranskriptomiikan välisestä erosta.
