河南動物靶向代謝組學(xué)技術(shù)

來源: 發(fā)布時間:2022-03-07

代謝組學(xué)概念:代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物(MW<1000)。 在食品安全領(lǐng)域,利用代謝組學(xué)工具發(fā)現(xiàn)農(nóng)獸藥等在動植物體內(nèi)的相關(guān)生物標(biāo)志物也是一個熱點領(lǐng)域。其樣品主要是動植物的細(xì)胞和組織的提取液。主要技術(shù)手段是核磁共振(NMR),質(zhì)譜(MS),色譜(HPLC,GC),其中以NMR為主。通過檢測一系列樣品的NMR 譜圖,再結(jié)合模式識別方法,可以判斷出生物體的病理生理狀態(tài),并有可能找出與之相關(guān)的生物標(biāo)志物(biomarker)。代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物(分子量<1000)。河南動物靶向代謝組學(xué)技術(shù)

選擇代謝組學(xué)作為科研技術(shù)手段的優(yōu)勢有哪些?代謝組學(xué)的研究處于生物信息流的中游,介于基因、蛋白質(zhì)和細(xì)胞、組織之間,在生物信息的傳遞中起到承上啟下的作用。小分子的產(chǎn)生和代謝是基因表達(dá)的下游產(chǎn)物,生物體液的代謝產(chǎn)物分析能夠更直接,更準(zhǔn)確的反映生物體的病理生理狀態(tài)。代謝物的種類少,大約在103個數(shù)量級,要遠(yuǎn)小于基因和蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù),物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)要簡單得多,分析起來更簡單明了。代謝組學(xué)的代謝物信息庫簡單,它遠(yuǎn)沒有全基因組測序及大量表達(dá)序列標(biāo)簽的數(shù)據(jù)庫那么復(fù)雜。基因和蛋白質(zhì)表達(dá)的有效微小變化會在代謝物上得到放大,從而使檢測更容易。代謝產(chǎn)物在各個生物體系中都是類似的,所以代謝組學(xué)研究中采用的技術(shù)更容易在各個領(lǐng)域中通用,也更容易被人接受。河南GC-MS非靶向代謝組學(xué)定量分析代謝組學(xué)作為系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分,在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用前景。

代謝組學(xué)的研究分為靶向和非靶向。通俗說就是你有沒有目標(biāo)分子。傳統(tǒng)代謝組學(xué)研究利用的是GC-MS,因為代謝物大多數(shù)都不是高沸點的,而且GC-MS有龐大的數(shù)據(jù)庫檢索。然后發(fā)展的LC-MS差不多,就是克服了一些高沸點物質(zhì)難以檢測的弊端。NMR用于代謝組學(xué)不是很多,一方面是NMR這個東西入行起點有點高,另一方面是樣品太復(fù)雜而且靈敏度不高。但是NMR樣品處理簡單,無損。不需要各種衍生化。而且NMR對于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的指認(rèn)要比MS更精確(比如異構(gòu)體)因此對定性非常有用,成為非靶向代謝組學(xué)的重要方法。

GC-MS非靶向代謝組學(xué)能檢測到哪些類別的代謝物?衍生化極大地拓展了GC/MS的檢測分析范圍。GC/MS能檢測到有機酸、氨基酸、單糖、糖醇、胺類、脂肪酸、吲哚、單甘油酯、核苷、二糖、生育酚、甾醇和膽汁酸等代謝物。如何提高定性準(zhǔn)確度?GC/MS的定性有雙重標(biāo)準(zhǔn),一是保留指數(shù),二是質(zhì)譜信息的相似度(similarity)。不同于LC/MS的軟電離源,GC/MS使用的EI源屬于硬電離,能量較強且穩(wěn)定,在將代謝物分子電離后,分子離子峰進(jìn)一步碎裂產(chǎn)生豐富的碎片離子。因此,我們很難在GC/MS上看到分子離子峰。GC/MS提供的是代謝物的“指紋圖譜”,將儀器得到的實際指紋圖譜和質(zhì)譜庫(如NIST庫)進(jìn)行比對后,我們將會得到一個叫相似度的指標(biāo)。保留指數(shù)和相似度都必須滿足設(shè)定的閾值,軟件才會給出色譜峰的定性結(jié)果。然后采用標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)譜信息進(jìn)行完全比對定性,也就是說只有經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)品比對,代謝物才是被100%定性。代謝組學(xué)是要涉及研究每一個代謝組分的共性、特性和規(guī)律。

代謝組學(xué)可以檢測的樣品種類有哪些?代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物(分子量<1000)。其樣品主要是血漿或血清,尿液,唾液,以及細(xì)胞和組織的提取液。我們也和一些公司或單位(如茶葉公司、制酒公司、酸奶公司、醫(yī)院等)合作,做過植物,微生物提取物,腦脊液,昆蟲血淋巴,羊水,卵泡液,膝蓋滑液,眼淚,胎盤,糞便及腸道內(nèi)容物提取液等。一般代謝組學(xué)能檢測出多少物質(zhì)?同的質(zhì)譜平臺靈敏度及偏向性都不一樣,而且不同平臺之間具有互補性。一般來說GC/MS檢測血清樣品能準(zhǔn)確定性的物質(zhì)約200個左右,檢測尿液樣品定性的物質(zhì)約200個左右,其他樣品(如肝臟,糞便,腸道內(nèi)容物)也在幾百這個數(shù)量級。如果采用全二維GC/MS,物質(zhì)的數(shù)量要更多,可達(dá)1千以上。LC/MS檢測物質(zhì)的數(shù)量要遠(yuǎn)比GC/MS多,但能準(zhǔn)確定性和定量的不多,視不同的平臺(TQ、QTOF等)能達(dá)到幾十至2-3百個物質(zhì)。非靶向代謝組學(xué)無偏向性地對所有小分子代謝物(一般相對分子量小于1000)。哈爾濱LC-MS/MS非靶向脂質(zhì)組學(xué)分析價格

代謝組學(xué)作為系統(tǒng)生物學(xué)的一個重要的分支,與其他組學(xué)相比有著其特有的優(yōu)勢。河南動物靶向代謝組學(xué)技術(shù)

代謝組學(xué)樣本收集植物組織:葉片、莖、花:1)取整片葉片/一段莖/一朵花,放入離心管或錫箔紙中并標(biāo)記,迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min。2)將裝有樣本的離心管迅速放入自封袋中(每組一袋),在自封袋中放入標(biāo)簽紙注明樣本信息。3)迅速放入-80 ℃冰箱凍存。足量干冰寄送。注意:(1)采集葉片樣本時,在中午光照好的時間收集。(2)采集樣本時保持樣本一致性,尤其是同一組樣本(顏色、衰老程度、葉脈占比、光照、位置等)。根:1)取整株植物的根部,迅速用PBS緩沖液或者超純水漂洗掉根上的泥土、培養(yǎng)基或營養(yǎng)液等;2)吸水紙吸干水分后,分裝為500 mg/管;3)標(biāo)號后迅速放入液氮中冷凍處理至少15 min,-80 ℃凍存,干冰寄送。河南動物靶向代謝組學(xué)技術(shù)

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