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我们经常说,转录组学和基因组学告诉你将要发生什么,蛋白组学告诉你可能发生什么,而代谢组学则告诉你已经发生了什么。那么到底什么是代谢组学呢,代谢组学又能解决什么问题呢,别着急,请接着往下看!
到底什么是代谢组学呢?
代谢组学是用来解决什么问题的?
代谢组学是生物体被扰动后(如基因改变或环境改变),通过对生物体内所有小分子代谢物进行定性定量分析,发现其代谢物种类/数量及其变化规律,并寻找代谢物与生理病理变化相对关系的科学。其研究对象大多是分子量在1000Da以下的小分子物质,如糖、有机酸、脂质、氨基酸、芳香烃等。
目前,代谢组与基因组、转录组、蛋白组是系统生物学的重要组成部分,四大组学也为我们从微观到宏观层面充分了解一个生命体架起了一座桥梁,解释了生命体从微观DNA分子到分泌小分子代谢物的整个变化过程。
根据研究的对象和目的不同,研究者们将生物体系的代谢产物分析分为4个层次:
(1)代谢物靶标分析:某一个或几个特定组分的定性和定量分析,如某一类结构、性质相关的化合物(氨基酸、有机酸、顺二醇类)或者某一代谢途径的所有中间产物或多条代谢途径的标志性组分。
(2)代谢物指纹分析:同时对多个代谢物进行分析,不分离鉴定具体单一组分。
(3)代谢轮廓分析:限定条件下对生物体内特定组织内的代谢产物的快速定性和半定量分析。
(4)代谢组分析:对生物体或体内某一特定组织所包含的所有代谢物的定量分析,并研究该代谢物组在外界干预或病理生理条件下的动态变化规律。
2、代谢组学有哪些研究方法?
根据研究目的的不同,代谢组学目前常用的两用方法为非靶向代谢组学及靶向代谢组学。非靶向代谢组学是对生物体内源性代谢物进行系统全面的分析,是一种无偏向的分析技术,可以发现新的生物标记物;靶向代谢组学则是针对特定的某一类代谢物进行分析,研究目标明确。
代谢组学有哪些研究方法?
根据研究目的的不同,代谢组学目前常用的两用方法为非靶向代谢组学及靶向代谢组学。非靶向代谢组学是对生物体内源性代谢物进行系统全面的分析,是一种无偏向的分析技术,可以发现新的生物标记物;靶向代谢组学则是针对特定的某一类代谢物进行分析,研究目标明确。
根据研究目的的不同,代谢组学目前常用的两用方法为非靶向代谢组学及靶向代谢组学。非靶向代谢组学是对生物体内源性代谢物进行系统全面的分析,是一种无偏向的分析技术,可以发现新的生物标记物;靶向代谢组学则是针对特定的某一类代谢物进行分析,研究目标明确。
研究代谢组学的平台有哪些?
代谢组常用的研究平台包括三种,气相色谱质谱联用技术(GC-MS)、液相色谱质谱联用技术(LC-MS)、核磁共振波谱(NMR)。
气相色谱-质谱联用技术(GC-MS):简称气质联用,其中气相色谱(GC)是分离系统,将样品的各种组分进行分离;而质谱(MS)则是检测系统,主要进行定性、定量分析。样品经过气相色谱,利用一定温度下不同化合物在流动相(载气)和固定相中分配系数的差异,使不同化合物按时间先后在色谱柱中流出,从而达到分离的目的。分离后的样品进入到高真空质谱仪的离子源进行离子化,然后利用电场和磁场将不同离子按照质荷比(m/z)分离后进行检测得到质谱图。
液相色谱-质谱联用技术(LC-MS):简称液质联用,高效液相色谱(HPLC)是以液相色谱作为分离系统,样品在质谱部分和流动相分离,被离子化后,经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开,经检测后得到质谱图。
核磁共振波谱(NMR):一种基于具有自旋性质的原子核在核外磁场的作用下,吸收射频辐射而产生的能级跃迁谱学技术。根据电磁波被吸收的情况就可得到核磁共振波谱,根据波普图上共振峰的位置、强度和精细结构就可以研究分子结构。 |
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