代謝組學概念:基因與蛋白質(zhì)的表達緊密相連,而代謝物則更多地反映了細胞所處的環(huán)境,這又與細胞的營養(yǎng)狀態(tài),藥物和環(huán)境污染物的作用,以及其它外界因素的影響密切相關(guān)。因此有人認為,“基因組學和蛋白質(zhì)組學告訴你什么可能會發(fā)生,而代謝組學則告訴你什么確實發(fā)生了?!贝x組學的概念來源于代謝組,代謝組是指某一生物或細胞在一特定生理時期內(nèi)所有的低分子量代謝產(chǎn)物,代謝組學則是對某一生物或細胞在一特定生理時期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時進行定性和定量分析的一門新學科。它是以組群指標分析為基礎(chǔ),以高通量檢測和數(shù)據(jù)處理為手段,以信息建模與系統(tǒng)整合為目標的系統(tǒng)生物學的一個分支。代謝組學是在基因組學和蛋白質(zhì)組學之后新近發(fā)展起來的一門學科。江蘇靶向代謝組學鑒定
靶向代謝組學:靶向代謝組學分析主要是以標準品為參照,對特定的代謝物群進行有針對性地、特異性地檢測與分析。通常采用的技術(shù)方案包括常規(guī)的液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)分析技術(shù)和選擇性反應(yīng)/多反應(yīng)監(jiān)測技術(shù)(MRM/ SRM)。常規(guī)分析法首先利用LC-MS的方法對待分析樣本進行大規(guī)模代謝組分析,然后通過與相同分析條件下標準品的分析結(jié)果進行比對,實現(xiàn)對樣本內(nèi)目標代謝群的定性和定量分析。MRM/SRM技術(shù)是基于已知或假定的反應(yīng)離子信息,有針對性地選擇數(shù)據(jù)進行質(zhì)譜信號采集,對符合規(guī)則的離子對進行信號記錄,去除不符合規(guī)則離子信號的干擾。定量過程中,該技術(shù)首先篩選到目標代謝物特異性的母離子,然后選擇性地對這些母離子進行碰撞誘導,去除其他離子的干擾,只對選定的特異MS/MS2離子進行質(zhì)譜信號的采集,從而實現(xiàn)對目標代謝分子更為特異、靈敏、準確的分析。四川動物靶向代謝組學技術(shù)服務(wù)代謝組學是繼基因組學、蛋白質(zhì)組學、轉(zhuǎn)錄組學后出現(xiàn)的新興“組學”。
靶向代謝組學:靶向代謝組學(Targeted Metabolomics)是代謝組學研究的重要組成部分,也是全代謝組研究的延伸與拓展。相對于全代謝組分析而言,靶向代謝組分析具有特異性強,檢測靈敏度高和定量準確等幾個特點。通過對血液、尿液或其他體液以及組織中某一特定的代謝物的富集與準確定量定性分析,一方面可以結(jié)合其它實驗數(shù)據(jù)揭示相關(guān)的分子生物學作用機制,另一方面,也可以為后續(xù)代謝分子標志物的深入研究和開發(fā)利用提供有力支持。靶向代謝組學可以用于:驗證有非靶向代謝組學實驗提出的假說;進行基于假說的探索性實驗,針對特定代謝物,研究代謝模型。
GC-MS非靶向與代謝組學的關(guān)系?代謝組學是運用多種技術(shù)手段,研究生物體系中小分子代謝物(包括氨基酸、糖和磷酸糖、生物胺和脂質(zhì)等)的種類、數(shù)量及變化規(guī)律的科學,是系統(tǒng)生物學的重要組成部分。其中GC-MS非靶向代謝組學是對生物體內(nèi)源性代謝物進行系統(tǒng)全方面的分析平臺。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)因為其較為成熟、分辨率高、靈敏度高、重現(xiàn)性好,擁有大量標準質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)庫的特點,被大量地運用在植物、動物、微生物的研究中。隨著信息科學和分析技術(shù)的發(fā)展,運用GC-MS非靶向代謝組學研究疾病機制和發(fā)現(xiàn)藥物靶點的方法日趨成熟,其重要性也日益凸顯。GC-MS非靶向代謝組學也在代謝性疾病等藥物靶點、疾病機制研究和藥物靶點發(fā)現(xiàn)中提供重要參考和啟示。代謝組學技術(shù)得到了迅速發(fā)展。
代謝產(chǎn)物是基因表達的產(chǎn)物,在代謝酶的作用下生成。雖然與基因或蛋白質(zhì)相比,代謝產(chǎn)物較小,但是不能形成代謝產(chǎn)物的細胞是死細胞,因此不能小看代謝產(chǎn)物的重要性。研究人員通過對機體代謝產(chǎn)物的深入研究,可以判斷機體是否處于正常狀態(tài),而對基因和蛋白質(zhì)的研究都無法得出這樣的結(jié)論。事實上,代謝組學研究已經(jīng)能診斷出一些代謝類疾病,如糖尿病、肥胖癥,代謝綜合癥。目前,已經(jīng)研究清楚的普通代謝途徑包括三羧酸循環(huán)(TCA),糖酵解,花生四烯酸 (AA)/炎癥途徑。代謝組學的代謝產(chǎn)物是基因表達的產(chǎn)物。江蘇靶向代謝組學鑒定
代謝組學技術(shù)可應(yīng)用于病因病機研究。江蘇靶向代謝組學鑒定
靶向代謝組學的一般分析流程為:1. 數(shù)據(jù)采集 第1步是得到標準品。如果無法從市場上買到,就必須定制合成。然后通過優(yōu)化產(chǎn)物離子碰撞能量以得到的信號,再通過測定三重串聯(lián)四極桿測定代謝物的 MRM 躍遷值。2. 定量 接下來用定量分析軟件對 MRM 數(shù)據(jù)進行處理,得到報告。3. 統(tǒng)計分析和解釋 將定量報告輸入統(tǒng)計分析軟件包,用統(tǒng)計工具,如ANOVA,對數(shù)據(jù)進行處理。靶向分析:在基于質(zhì)譜的代謝組學分析中,要意識到離子強度和色譜保留時間都會隨著時間的推移而產(chǎn)生漂移,所以在實驗中,要按隨機順序?qū)颖具M行檢測,且數(shù)據(jù)需要在同天同一批次進行采集,以減少誤差。江蘇靶向代謝組學鑒定