廣州植物靶向代謝組學技術分析

來源: 發(fā)布時間:2022-04-14

什么是代謝組學?代謝組學是用來解決什么問題的?代謝組學(Metabonomics/Metabolomics)是發(fā)展起來的一門新興學科,是研究關于生物體被擾動后(如基因的改變或環(huán)境變化后)其代謝產物(內源性代謝物質)種類、數量及其變化規(guī)律的科學。代謝組學著重研究的是生物整體或組織的內源性代謝物質的代謝途徑及其所受內在或者外在因素的影響及隨時間變化的規(guī)律。代謝組學通過揭示內在和外在因素影響下代謝整體的變化軌跡來反映某種病理生理過程中所發(fā)生的一系列生物事件。代謝組學主要技術手段是質譜(MS)。廣州植物靶向代謝組學技術分析

代謝組學疾病診斷應用: 代謝組學研究人員已經對此進行了研究。新生兒是否缺失酶基因,可以在出生時就檢測出來??蓹z測出包括涉及合成途徑中的基本成分(如氨基酸)的酶。酶缺失的結果就是相應的代謝產物過少或過多。尿癥(PKU)是一種常見的嬰兒疾病。這種疾病是由于缺失將苯丙氨酸水解成酪氨酸所必須的苯丙氨酸水解酶基因,導致血液中苯丙氨酸累積造成的。若是不能及時檢測出這種天生的代謝缺乏,在嬰兒出生后九個月內,就會引起無法挽救的大腦損傷。這種疾病通過簡單的血樣和尿素化驗就可以確診。而血樣和尿素化驗以后也將成為代謝指紋研究方法的一部分。像尿癥那樣的疾病,研究人員正試圖從疾病的生物化學基礎著手,而不是只有檢測生物標記物。他們希望通過代謝組學,可以找到更好的方法去治這些疾病。代謝組學分析方法在食品安全領域,利用代謝組學工具發(fā)現農獸藥等在動植物體內的相關生物標志物也是一個熱點領域。

代謝組學概念:基因與蛋白質的表達緊密相連,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。因此有人認為,“基因組學和蛋白質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所有的低分子量代謝產物,代謝組學則是對某一生物或細胞在一特定生理時期內所有低分子量代謝產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,以高通量檢測和數據處理為手段,以信息建模與系統整合為目標的系統生物學的一個分支。

為什么選擇代謝組學作為科研技術手段?1)小分子的產生和代謝是生物機體作用的結果,生物體液的代謝產物分析能夠更直接,更準確的反映生物體的病理生理狀態(tài)。2)基因和蛋白質表達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;3)代謝組學的代謝物信息庫簡單,但它遠沒有全基因組測序及大量表達序列標簽的數據庫那么復雜;4)代謝物的種類少,要遠小于基因和蛋白質的數據,物質的分子結構要簡單得多。5)代謝產物在各個生物體系中都是類似的,所以代謝組學研究中采用的技術更容易在各個領域中通用,也更容易被人接受。靶向代謝組學著重對于設定好的目標代謝物進行定性、量檢測分析和研究。

代謝組學研究方法: 對于代謝產物來說,不只只有質譜峰這個特征。更進一步說,質譜(MS)并不能檢測出所有的代謝產物,并不是因為質譜的靈敏度不夠,而是由于質譜只能檢測離子化的物質,但有些代謝產物在質譜儀中不能被離子化。采用核磁共振(NMR)的方法,可以彌補色譜的不足。過去,只有毒理學方面的研究使用核磁共振,而質譜只在植物代謝研究中采用。如今,這兩種方法在代謝組學研究中已經普遍使用。為在不同樣品間進行有意義的比較,研究人員必須結合使用這兩種方法獲得的大量數據進行分析。此外,還需要結合基因組學研究獲得的數據。代謝組學的發(fā)展很迅速。廣州植物靶向代謝組學技術分析

代謝組學主要研究的是產物的小分子代謝物(MW<1000)。廣州植物靶向代謝組學技術分析

代謝組學的研究領域有哪些?1、疾病機制研究。2、疾病診斷與防治。3、新藥篩選和開發(fā)。4、藥物作用機制的研究。5、藥物毒性評價。6、植物的細胞代謝組學研究。7、微生物代謝組學研究。代謝組能夠檢測到的代謝物含量是多少?不同檢測平臺的靈敏度不一樣,靈敏度比較高,可達到fM級。另外,相同含量的不同物質,由于自身化學性質不同,質譜的離子化效率、信號響應強度會差異很大。物質的檢測靈敏度跟自身的化學性質有關,化學性質的影響主要表現在離子化效率和質譜碎裂行為兩方面。因此,相同含量的不同物質,可能一個能檢測出來,另一個檢測不出來。廣州植物靶向代謝組學技術分析