A principal diferença entre análise de fluxo metabólico e análise de balanço de fluxo é que a análise de fluxo metabólico é uma técnica de fluxomics de imagem para analisar as taxas de produção e consumo de metabólitos em um sistema biológico, enquanto a análise de balanço de fluxo é uma técnica de fluxomics matemática para analisar o fluxo de metabólitos através de uma rede metabólica.
Fluxômica refere-se a várias abordagens usadas para determinar as taxas de reações metabólicas dentro de um sistema biológico. O significado da fluxomics é que os fluxos metabólicos geralmente determinam os fenótipos celulares. O fluxo metabólico é a conversão de metabólitos em uma rede metabólica. Existem duas tecnologias importantes de fluxomics ou análise de fluxo. Eles são análise de fluxo metabólico e análise de equilíbrio de fluxo.
O que é Análise de Fluxo Metabólico?
A análise de fluxo metabólico (MFA) é uma técnica de fluxomics de imagem que analisa as taxas de produção e consumo de metabólitos em um sistema biológico. Esta técnica permite a quantificação de metabólitos em nível intracelular. Portanto, esta técnica elucida o metabolismo central da célula. Na análise de fluxo metabólico, o método baseado em fluxomics 13C é comumente usado para análise de fluxo. Na fluxomics 13C, os precursores metabólicos são enriquecidos com 13C antes da introdução no sistema biológico. Mais tarde, usando técnicas de imagem como espectrometria de massa e espectroscopia de ressonância magnética nuclear, o nível de incorporação de 13C em metabólitos é medido.
Figura 01: Análise de Fluxo Metabólico
Além disso, os fluxos metabólicos podem ser medidos com estequiometria. Na análise de fluxo metabólico, modelos estequiométricos e métodos de espectrometria de massa determinam a transferência de porções contendo marcadores isotópicos de um metabólito para outro em uma rede metabólica. Assim, esta técnica pode derivar informações sobre toda a rede metabólica e fenótipo celular. Além disso, a análise de fluxo metabólico tem muitas aplicações. Esta técnica pode determinar os limites da capacidade de um sistema biológico em produzir um agente bioquímico como o etanol. Além disso, esta técnica pode prever a resposta a adições ou nocautes de genes.
O que é Análise de Balanço de Fluxo?
Flux balance analysis (FBA) é uma técnica de fluxomics matemática que analisa o fluxo de metabólitos através de uma rede metabólica. É feito através de um processo de duas etapas. Na primeira etapa, as reações metabólicas são representadas matematicamente na forma de uma matriz numérica contendo os coeficientes estequiométricos de cada reação. Esses coeficientes estequiométricos impõem restrições ao modelo do sistema. Ao fornecer restrições como essa, os possíveis conjuntos de soluções para o sistema são reduzidos. Na segunda etapa, após a adição de restrições, o modelo do sistema é otimizado. A análise de balanço de fluxo calcula o fluxo de metabólitos em uma rede metabólica usando o mecanismo acima. Assim, é possível prever a taxa de crescimento de um organismo ou a taxa de produção de um metabólito biotecnologicamente importante através do FBA.
Figura 02: Análise do Balanço de Fluxo
Os recursos para análise de balanço de fluxo incluem o banco de dados BIGG, caixa de ferramentas COBRA e FASIMU (software de simulação FBA metabolômica). A análise de balanço de fluxo tem diversos usos em estudos fisiológicos, esforços de preenchimento de lacunas e biologia sintética em escala genômica. Além disso, o FBA também pode ser usado para prever o rendimento de cofatores importantes, como ATP, NADH ou NADPH.
Semelhanças entre Análise de Fluxo Metabólico e Análise de Balanço de Fluxo
- Análise de fluxo metabólico e análise de balanço de fluxo são tecnologias de análise de fluxo.
- Ambas as técnicas se enquadram no campo da biologia de sistemas
- Estas técnicas podem determinar o fluxo metabólico em um sistema biológico.
- Essas técnicas têm amplas aplicações.
- Ambas as técnicas podem determinar o fenótipo da célula.
Diferença entre Análise de Fluxo Metabólico e Análise de Balanço de Fluxo
A análise de fluxo metabólico é uma técnica de fluxomics de imagem usada para analisar as taxas de produção e consumo de metabólitos em um sistema biológico, enquanto a análise de balanço de fluxo é uma técnica de fluxomics matemática que analisa o fluxo de metabólitos através de uma rede metabólica. Portanto, esta é a principal diferença entre a análise de fluxo metabólico e a análise de equilíbrio de fluxo. Além disso, a análise de fluxo metabólico usa espectrometria de massa ou ressonância magnética nuclear para determinar os fluxos metabólicos, enquanto a análise de balanço de fluxo usa uma matriz matemática (numérica) para determinar os fluxos metabólicos.
O infográfico a seguir lista as diferenças entre análise de fluxo metabólico e análise de balanço de fluxo em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Análise de Fluxo Metabólico vs Análise de Balanço de Fluxo
As tecnologias de análise de fluxo (fluxomics) são usadas para determinar as taxas de reações metabólicas dentro de um sistema biológico. Existem duas tecnologias principais de análise de fluxo. Eles são análise de fluxo metabólico e análise de balanço de fluxo. A análise de fluxo metabólico é uma técnica de fluxomics de imagem para analisar as taxas de produção e consumo de metabólitos em um sistema biológico, enquanto a análise de balanço de fluxo é uma técnica de fluxomics matemática para analisar o fluxo de metabólitos através de uma rede metabólica. Assim, isso resume a diferença entre análise de fluxo metabólico e análise de balanço de fluxo.
