Metabolomik dan Analisis Metabolit Tanaman

Kumpulan kartu kilat tanya-jawab mengenai konsep dasar metabolomik, preparasi sampel, instrumen analisis (GC-MS, LC-MS, NMR, FT-IR), serta alat bioinformatika.

Apa yang dimaksud dengan plant metabolomic berdasarkan materi kuliah?

Analisis kualitatif dan kuantitatif, serta elusidasi metabolit tanaman dalam kondisi tertentu.

Berapa kisaran berat molekul (BM) dari metabolit kecil yang dipelajari dalam metabolomik?

Berkisar antara $100$ hingga $1000$.

Apa yang dimaksud dengan metabolome?

Kumpulan senyawa kimia (senyawa metabolit antara, hormon, molekul signal, dan metabolit sekunder) yang berada dalam suatu sistem sel, jaringan, atau organisme.

Mengapa kontrol kualitas obat herbal memerlukan pendekatan metabolomik dan analisis statistika multivariat (kemometrik)?

Karena evaluasi terhadap satu atau dua indikator senyawa saja tidak cukup, sebab aktivitas obat herbal berasal dari efek sinergis semua senyawa yang terkandung di dalamnya.

Apa definisi dari analisis Metabolite Profiling dalam metabolomik?

Analisis yang dilakukan terhadap semua metabolit yang ada dalam sampel, baik yang telah diketahui maupun yang belum pernah teridentifikasi sebelumnya.

Apa definisi dari analisis Metabolite Fingerprinting dalam metabolomik?

Analisis sidik jari terhadap semua komponen senyawa yang ada dalam sampel untuk membedakan kelompok sampel yang ada, tanpa mempersyaratkan identifikasi senyawa-senyawa tersebut.

Mengapa campuran pelarut kloroform:metanol:air disarankan dalam preparasi sampel Metabolite Fingerprinting?

Karena campuran pelarut polar dan non-polar tersebut mampu mengekstrak seluruh komponen senyawa dalam sampel.

Apa tujuan dari pembekuan sampel pada tahap preparasi sampel metabolomik?

Untuk menghentikan reaksi enzimatik hingga kurang dari $1\,\text{detik}$ agar stabilitas metabolit terjaga.

Berapa batas deteksi dan volume sampel yang dibutuhkan untuk analisis menggunakan metode GC-MS berdasarkan tabel perbandingan?

Volume sampel yang dibutuhkan adalah $0.1-0.2\,\text{mL}$ dengan batas deteksi $0.5\,\mu\text{L}$.

Berapa batas deteksi dan volume sampel yang dibutuhkan untuk analisis menggunakan metode LC-MS berdasarkan tabel perbandingan?

Volume sampel yang dibutuhkan adalah $10-100\,\mu\text{L}$ dengan batas deteksi $0.5\,\text{nM}$.

Sebutkan dua metode ionisasi yang digunakan pada teknik LC-MS!

Atmospheric pressure chemical ionization (APCI) dan electrospray ionization (ESI).

Metode ionisasi apa yang digunakan dalam teknik GC-MS?

Electron impact (EI).

Mengapa derivatisasi perlu dilakukan pada sampel yang akan dianalisis dengan GC-MS jika senyawa tersebut tidak mudah menguap?

Untuk meningkatkan volatilitas (kemudahan menguap) dan stabilitas termal senyawa tersebut.

Bagaimana perbandingan tingkat sensitivitas antara spektroskopi NMR dan Mass Spectrometry (MS)?

NMR kurang sensitif dibanding MS, di mana sensitivitas NMR berada pada tingkat mikromolar ($\mu\text{M}$), sedangkan MS berada pada tingkat pikomolar ($\text{pM}$).

Sebutkan empat kelebihan dari teknik spektroskopi NMR berdasarkan tabel perbandingan metode!

Waktu analisis cepat, tidak destruktif, volume sampel $10-100\,\mu\text{L}$, dan tidak memerlukan derivatisasi.

Apa saja kekurangan dari teknik Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) berdasarkan tabel perbandingan metode?

Spektra kompleks, memiliki lebih dari satu puncak per komponen, identifikasi metabolit hampir tidak mungkin, dan memerlukan pengeringan.

Senyawa apa saja yang membedakan secara signifikan profil metabolit ekstrak teh hitam terfermentasi dibanding tanpa perlakuan?

Glukosamin, $4\text{-guanidinobutanoat}$, dan asam glutarat.

Menurut Tabel 2 alat bioinformatika, apa fungsi utama dari perangkat lunak MetaboAnalyst?

Statistical analysis (Analisis statistik).

Sebutkan perangkat lunak bioinformatika yang memiliki fungsi utama untuk data processing berdasarkan Tabel 2!

MeltDB 2.0.

Berdasarkan gambar alur analisis metabolomik berikut, sebutkan 5 tahapan utama dalam alur kerja metabolomik berbasis kultur sel!

1. Cell Culture, 2. Sample Preparation, 3. Data Acquisition, 4. Statistical Analysis, 5. Biochemical Interpretation.