代謝組學(xué)(英語:metabolomics)是對細(xì)胞,生物流體,組織或生物體內(nèi)的小分子(通常稱為代謝物,metabolites)的大規(guī)模研究。 這些小分子及其在生物系統(tǒng)中的相互作用統(tǒng)稱為代謝組。能夠?qū)ι飿颖局械拇x物進(jìn)行全方面分析的一項(xiàng)新興技術(shù),被定義為代謝組學(xué)技術(shù)。代謝組學(xué)是在后基因組學(xué)時(shí)代興起的一門跨領(lǐng)域?qū)W科,其主要目標(biāo)是定量的研究生命體對外界刺激、病理生理變化、以及本身基因突變而產(chǎn)生的其體內(nèi)代謝物水平的多元動態(tài)反應(yīng)。之后得到迅速發(fā)展并滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域,比如疾病診斷、醫(yī)藥研制開發(fā)、營養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué),植物學(xué)等與人類健康護(hù)理密切相關(guān)的領(lǐng)域。代謝組學(xué)研究對象大是相對分子質(zhì)量1000以內(nèi)的小分子物質(zhì)。河南脂質(zhì)代謝組學(xué)多費(fèi)用
代謝組學(xué)的研究對象與層次有哪些?一般來說,代謝組學(xué)關(guān)注的對象是分子量在1000以下的小分子化合物。根據(jù)研究的對象和目的不同,科學(xué)家將生物體系的代謝產(chǎn)物分析分為4個(gè)層次:代謝物靶標(biāo)分析:某一個(gè)或幾個(gè)特定組分的定性和定量分析,如某一類結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相關(guān)的化合物(氨基酸、有機(jī)酸、順二醇類)或者某一代謝途徑的所有中間產(chǎn)物或多條代謝途徑的標(biāo)志性組分。代謝物指紋分析:同時(shí)對多個(gè)代謝物進(jìn)行分析,不分離鑒定具體單一組分。代謝輪廓分析:限定條件下對生物體內(nèi)特定組織內(nèi)的代謝產(chǎn)物的快速定性和半定量分析。代謝組分析:對生物體或體內(nèi)某一特定組織所包含的所有代謝物的定量分析,并研究該代謝物組在外界干預(yù)或病理生理?xiàng)l件下的動態(tài)變化規(guī)律。廣州植物靶向代謝組學(xué)鑒定代謝組學(xué)主要技術(shù)手段是色譜(HPLC,GC)。
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(gè)熱點(diǎn)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)。
非靶向代謝組學(xué)分析流程:1、代謝譜分析(也稱為差異表達(dá)分析):在一組實(shí)驗(yàn)和對照樣品中,尋找豐度改變有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的感興趣代謝物;2、鑒定:進(jìn)行代謝譜分析后,測定這些代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu);3、解釋:研究流程的結(jié)尾的一步,解釋所發(fā)現(xiàn)的代謝物與生物過程或生物狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián)。代謝組學(xué)主要是對生物體受到內(nèi)部(基因)或外部(飲食、環(huán)境等)刺激后所發(fā)生生物響應(yīng)進(jìn)行綜合分析的研究工具,代謝組學(xué)的研究按照研究目的的不同可分為靶向代謝組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)。與其他“組學(xué)”研究相比,代謝組學(xué)的費(fèi)用更低。
代謝組學(xué)的特點(diǎn):1.相對于其他組學(xué)研究,檢測技術(shù)相對簡單(液-質(zhì)聯(lián)用,氣-質(zhì)聯(lián)用及核磁)2.代謝組學(xué)是體內(nèi)外多種綜合因素的結(jié)果。代謝組學(xué)的應(yīng)用:生物標(biāo)志物尋找,療效的監(jiān)控,疾病分型,中藥研究中的治病機(jī)理,毒副作用評價(jià)。代謝組學(xué)研究思路:1.?通過差異分析得到差異代謝物后,對大樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行KM,ROC,Cox等分析,發(fā)現(xiàn)臨床生存及疾病預(yù)測價(jià)值。2.?差異代謝物進(jìn)行功能研究,抗代謝物或者是添加外源代謝物,細(xì)胞及動物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該代謝物對表型的重要性。3.?多組學(xué)研究,根據(jù)代謝物找到上游調(diào)控蛋白,對上游蛋白進(jìn)行研究。代謝組學(xué)主要技術(shù)手段是核磁共振,質(zhì)譜,色譜,其中以NMR為主。浙江動物靶向代謝組學(xué)研究
代謝組學(xué)與臨床化學(xué)較為相似。河南脂質(zhì)代謝組學(xué)多費(fèi)用
代謝組學(xué)的研究對象與層次有哪些?一般來說,代謝組學(xué)關(guān)注的對象是分子量在1000以下的小分子化合物。根據(jù)研究的對象和目的不同,科學(xué)家將生物體系的代謝產(chǎn)物分析分為4個(gè)層次:代謝物靶標(biāo)分析:某一個(gè)或幾個(gè)特定組分的定性和定量分析,如某一類結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相關(guān)的化合物(氨基酸、有機(jī)酸、順二醇類)或者某一代謝途徑的所有中間產(chǎn)物或多條代謝途徑的標(biāo)志性組分。代謝物指紋分析:同時(shí)對多個(gè)代謝物進(jìn)行分析,不分離鑒定具體單一組分。代謝輪廓分析:限定條件下對生物體內(nèi)特定組織內(nèi)的代謝產(chǎn)物的快速定性和半定量分析。代謝組分析:對生物體或體內(nèi)某一特定組織所包含的所有代謝物的定量分析,并研究該代謝物組在外界干預(yù)或病理生理?xiàng)l件下的動態(tài)變化規(guī)律。河南脂質(zhì)代謝組學(xué)多費(fèi)用