Perbedaan utama antara analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks adalah bahwa analisis fluks metabolik adalah teknik pencitraan fluks untuk menganalisis tingkat produksi dan konsumsi metabolit dalam sistem biologis, sedangkan analisis keseimbangan fluks adalah teknik fluksom matematis untuk menganalisis aliran metabolit melalui jaringan metabolisme.
Fluxomik mengacu pada berbagai pendekatan yang digunakan untuk menentukan laju reaksi metabolisme dalam sistem biologis. Arti penting dari fluksom adalah bahwa fluks metabolik biasanya menentukan fenotipe seluler. Fluks metabolik adalah konversi metabolit dalam jaringan metabolisme. Ada dua teknologi analisis fluks atau fluks penting. Yaitu analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks.
Apa itu Analisis Fluks Metabolik?
Metabolic flux analysis (MFA) adalah teknik pencitraan fluksom yang menganalisis tingkat produksi dan konsumsi metabolit dalam sistem biologis. Teknik ini memungkinkan untuk kuantifikasi metabolit pada tingkat intraseluler. Oleh karena itu, teknik ini menjelaskan metabolisme pusat sel. Dalam analisis fluks metabolik, metode berbasis fluksomik 13C umumnya digunakan untuk analisis fluks. Dalam fluksomi 13C, prekursor metabolik diperkaya dengan 13C sebelum dimasukkan ke dalam sistem biologis. Kemudian, dengan menggunakan teknik pencitraan seperti spektrometri massa dan spektroskopi resonansi magnetik nuklir, tingkat penggabungan 13C ke dalam metabolit diukur.
Gambar 01: Analisis Fluks Metabolik
Selain itu, fluks metabolik dapat diukur dengan stoikiometri. Dalam analisis fluks metabolik, model stoikiometrik dan metode spektrometri massa menentukan transfer bagian yang mengandung pelacak isotop dari satu metabolit ke metabolit lain dalam jaringan metabolisme. Dengan demikian, teknik ini dapat memperoleh informasi tentang seluruh jaringan metabolisme dan fenotipe seluler. Selanjutnya, analisis fluks metabolik memiliki banyak aplikasi. Teknik ini dapat menentukan batas kemampuan suatu sistem biologi dalam memproduksi suatu agen biokimia seperti etanol. Selain itu, teknik ini dapat memprediksi respon terhadap penambahan gen atau knockout.
Apa itu Analisis Keseimbangan Fluks?
Flux balance analysis (FBA) adalah teknik fluksom matematis yang menganalisis aliran metabolit melalui jaringan metabolisme. Itu dilakukan melalui proses dua langkah. Pada langkah pertama, reaksi metabolik direpresentasikan secara matematis dalam bentuk matriks numerik yang mengandung koefisien stoikiometrik dari setiap reaksi. Koefisien stoikiometrik ini memaksakan kendala pada model sistem. Dengan memberikan batasan seperti ini, kumpulan solusi yang mungkin untuk sistem berkurang. Pada langkah kedua, setelah penambahan kendala, model sistem dioptimalkan. Analisis keseimbangan fluks menghitung aliran metabolit dalam jaringan metabolisme dengan menggunakan mekanisme di atas. Oleh karena itu, dimungkinkan untuk memprediksi laju pertumbuhan suatu organisme atau laju produksi metabolit penting secara bioteknologi melalui FBA.
Gambar 02: Analisis Keseimbangan Fluks
Sumber daya untuk analisis keseimbangan fluks termasuk database BIGG, kotak peralatan COBRA, dan FASIMU (metabolomik perangkat lunak simulasi FBA). Analisis keseimbangan fluks memiliki kegunaan yang beragam dalam studi fisiologis, upaya mengisi celah, dan biologi sintetik skala genom. Selanjutnya, FBA juga dapat digunakan untuk memprediksi hasil kofaktor penting seperti ATP, NADH, atau NADPH.
Persamaan Antara Analisis Fluks Metabolik dan Analisis Keseimbangan Fluks
- Analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks adalah teknologi analisis fluks.
- Kedua teknik termasuk dalam bidang biologi sistem
- Teknik ini dapat menentukan fluks metabolisme dalam sistem biologis.
- Teknik ini memiliki aplikasi yang luas.
- Kedua teknik dapat menentukan fenotipe sel.
Perbedaan Antara Analisis Fluks Metabolik dan Analisis Keseimbangan Fluks
Analisis fluks metabolik adalah teknik pencitraan fluksomi yang digunakan untuk menganalisis laju produksi dan konsumsi metabolit dalam sistem biologis, sedangkan analisis keseimbangan fluks adalah teknik fluksomis matematis yang menganalisis aliran metabolit melalui jaringan metabolisme. Jadi, inilah perbedaan utama antara analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks. Selanjutnya, analisis fluks metabolik menggunakan spektrometri massa atau resonansi magnetik nuklir untuk menentukan fluks metabolik, sedangkan analisis keseimbangan fluks menggunakan matriks matematis (numerik) untuk menentukan fluks metabolik.
Infografik berikut mencantumkan perbedaan antara analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks dalam bentuk tabel untuk perbandingan berdampingan.
Ringkasan – Analisis Fluks Metabolik vs Analisis Keseimbangan Fluks
Teknologi Flux analysis (fluxomics) digunakan untuk menentukan laju reaksi metabolisme dalam sistem biologis. Ada dua teknologi analisis fluks utama. Mereka adalah analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks. Analisis fluks metabolik adalah teknik pencitraan fluksom untuk menganalisis tingkat produksi dan konsumsi metabolit dalam sistem biologis, sedangkan analisis keseimbangan fluks adalah teknik fluksom matematis untuk menganalisis aliran metabolit melalui jaringan metabolisme. Jadi, ini merangkum perbedaan antara analisis fluks metabolik dan analisis keseimbangan fluks.
