代謝組學介紹:通過液質聯(lián)用(LC-MS)方法檢測生物體受外界刺激前后體內大多數(shù)小分子代謝物的動態(tài)變化,重點尋找在實驗組和對照組中有明顯變化的代謝物,進而研究這些代謝物與生理病理變化的相關關系,其研究對象大多是分子量1500Da以內的小分子物質。技術優(yōu)勢:較高的靈敏度、分辨率;較寬的動態(tài)范圍;適合對標本中未知代謝物的探索研究;適合于生物樣本中復雜代謝產(chǎn)物的檢測和潛在標志物的鑒定。代謝組學應用方向: 土壤代謝組學。研究土壤中有機質及土壤微生物代謝含量變化及相互作用,了解土壤微生物多樣性及其碳代謝能力,為探索調節(jié)、控制和改善土壤環(huán)境質量提供重要的參考。代謝組學技術可應用于病因病機研究。山東脂質代謝組學多分析
代謝組學檢測的手段有哪些?主要技術手段是核磁共振(NMR ),液-質聯(lián)用(LC-MS),氣-質聯(lián)用(GC-MS),色譜(HPLC,GC)等。通過檢測一系列樣品的譜圖,再結合化學模式識別方法,可以判斷出生物體的病理生理狀態(tài),基因的功能,藥物的毒性和藥效等,并有可能找出與之相關的生物標志物(biomarker)。代謝組學可以檢測哪些樣品?代謝組學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)。其樣品主要是尿液,血漿或血清,唾液,以及細胞和組織的提取液。我們也做過植物,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,糞便及腸道內容物提取液等。貴陽動物靶向代謝組學領域為什么選擇代謝組學作為科研技術手段?
代謝組學比較常用到的數(shù)據(jù)分析方法:多變量分析:多變量分析方法能同時處理數(shù)百或數(shù)千個變量,并且能處理變量之間的相互關系。利用變量之間的協(xié)方差或相關性,使原始數(shù)據(jù)在較低維空間上的投影能盡可能地捕獲數(shù)據(jù)中的信息。但是如果存在大量無信息變量可能會妨礙多變量分析的能力,無信息變量的數(shù)量越多,減少真陽性數(shù)量的效果就越明顯。多變量分析分為無監(jiān)督分析方法和有監(jiān)督分析方法。在代謝組學分析中無監(jiān)督學習有主成分分析只需要數(shù)據(jù)集X,而有監(jiān)督分析方法主要是偏比較小二乘判別分析和正交偏比較小二乘判別分析,這類方法在分析時除了需要數(shù)據(jù)集X,還需對樣品進行指定并分組, 這樣分組后模型將自動加上另外一個隱含的數(shù)據(jù)集Y,通常Y的賦值用-1/1或者0/1表示類別信息。
代謝組學發(fā)展前景:代謝組學是繼基因組學、蛋白質組學、轉錄組學后出現(xiàn)的新興“組學”,每年發(fā)表的代謝組學研究的文章數(shù)量都在不斷增加。代謝組學的發(fā)展很迅速,盡管還沒有經(jīng)典論文出現(xiàn),但是研究人員相信,與基因組學和蛋白質組學相比,代謝組學將在臨床上發(fā)揮更大的作用。許多公司通過市場研究發(fā)現(xiàn),健康人并不希望進行基因型分析,所以,對于這些人群來說,基因組學研究在臨床上的應用很有限。而代謝組學與臨床化學較為相似,且相對于基因組學來說,提供的個人信息更少,故其在臨床上的應用有可能產(chǎn)生一定的影響。代謝組學是研究關于生物體被擾動后其代謝產(chǎn)物種類、數(shù)量及其變化規(guī)律的科學。
GC-MS非靶向代謝組學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。如何提高定性準確度?GC/MS的定性有雙重標準,一是保留指數(shù),二是質譜信息的相似度(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譜庫(如NIST庫)進行比對后,我們將會得到一個叫相似度的指標。保留指數(shù)和相似度都必須滿足設定的閾值,軟件才會給出色譜峰的定性結果。然后采用標準品質譜信息進行完全比對定性,也就是說只有經(jīng)過標準品比對,代謝物才是被100%定性。代謝組學是在基因組學和蛋白質組學之后新近發(fā)展起來的一門學科。浙江代謝組學應用
代謝組學在食品安全領域,利用代謝組學工具發(fā)現(xiàn)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。山東脂質代謝組學多分析
代謝組學研究方法: 對于代謝產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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(shù)據(jù)進行分析。此外,還需要結合基因組學研究獲得的數(shù)據(jù)。山東脂質代謝組學多分析