论文中代谢组学方法如何降重

论文中代谢组学方法如何降重

1.如何看待代谢组学的前景

  • 是不错的,但是代谢组本身还是一个发展中的新型学科,一些关键性技术还有待突破,如果你只想使用代谢组学而不去深入的研究它的话就应该没问题,如果想要进一步研究代谢组学方法就需要有相当的分析化学知识。现在世界前十的药厂都在使用代谢组学进行药学研究,所以它在里面的前景肯定是不会差的。随着技术的发展肯定会越来越好。

    代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分。之后得到迅速发展并渗透到多项领域,比如疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学,植物学等与人类健康护理密切相关的领域。

    与基因组学和蛋白质组学相比,代谢组学将在临床上发挥更大的作用。许多公司通过市场研究发现,健康人并不希望进行基因型分析,所以,对于这些人群来说,基因组学研究在临床上的应用很有限。而代谢组学与临床化学较为相似,且相对于基因组学来说,提供的个人信息更少,故其在临床上的应用有可能产生一定的影响。较低的费用,是促使代谢组学在临床上易于接受的另一个原因。Griffin博士指出,与其他“组学”研究相比,代谢组学的费用更低,研究人员可以通过代谢组学研究筛检出代谢产物,然后采用更昂贵的基因组学和蛋白质组学的方法对有意义的代谢产物进一步加以研究。首先,必须识别出代谢产物,这并不是简单的工作。Siuzak博士认为,代谢组学研究最大的挑战就在于对代谢产物的识别,这也是最有趣的方面,而更具挑战性的工作,是进一步确认所有代谢物的功能。此外,质谱分析发现,代谢产物的同质性不高,由于缺乏均匀性,使色谱分析变得更加困难,无法识别出样品中的未知物质。

2.阐述代谢组学研究中对代谢物进行分离分析的常用技术有哪些

  • 阐述代谢组学研究中对代谢物进行分离分析的常用技术有哪些

    代谢组学的研究方法与蛋白质组学的方法类似,通常有两种方法。一种方法称作代谢物指纹分析 (metabolomic fingerprinting),采用液相色谱-质谱联用(LC-MS)的方法,比较不同血样中各自的代谢产物以确定其中所有的代谢产物。从本质上来说,代谢指纹分析涉及比较不同个体中代谢产物的质谱峰,最终了解不同化合物的结构,建立一套完备的识别这些不同化合物特征的分析方法。另一种方法是代谢轮廓分析(metabolomic profiling),研究人员假定了一条特定的代谢途径,并对此进行更深入的研究。

    对于代谢产物来说,不仅只有质谱峰这个特征。更进一步说,质谱(MS)并不能检测出所有的代谢产物,并不是因为质谱的灵敏度不够,而是由于质谱只能检测离子化的物质,但有些代谢产物在质谱仪中不能被离子化。采用核磁共振(NMR)的方法,可以弥补色谱的不足。剑桥大学的Jules Griffin博士,正在使用质谱与核磁共振结合的方法,试图建立机体中的完整代谢途径图谱。Griffin用核磁共振检测高丰度的代谢产物,由于核磁共振检测的灵敏度不高,所以只用于分析低丰度代谢产物。

3.做好代谢组学研究的关键在哪里?

    1. 首先明确代谢组学的核心任务。对小分子代谢物的定性、定量分析并发现差异代谢物:(1)对生物体系中的内源性代谢物及其变化规律进行表征;(2)以差异代谢物作为核心对生命奥秘进行解析。而基于色谱/质谱联用的分离分析技术具有灵敏度高、选择性好、动态范围宽、信息丰富等优点,已成为代谢组学研究的主流技术平台。

    2. 其次明确代谢组学的研究方法。对于非靶向代谢组学而言,色谱与高分辨质谱的联用必不可少;而对于靶向代谢组学而言,基于多反应监测(MRM)模式的三重四极杆质谱被认为是质谱定量的 “金标准”。近年来,拟靶向技术由于结合了非靶向和靶向分析技术的双重优势,在代谢物分析的覆盖度上与非靶向方法接近,在灵敏度上与靶向分析一样,迅速发展成为代谢组学的主流研究方法。拟靶向代谢组学主要包括三个步骤:(1)基于四极杆飞行时间质谱的非靶向分析;(2)母离子/产物离子对的选择及检测参数优化;(3)使用三重四极杆或QTRAP质谱采用MRM模式(包括上述离子对)对样品进行分析。

    3. 关键点有哪些?代谢组学整个研究过程可以细分为20多个步骤,若每一步准确率为70%,最终结果的准确率不足0.1%,因此必须确保每一步(尤其是关键步骤)都规范、准确,才能保证研究结果准确、可靠。影响代谢组学研究质量的关键环节包括:(1)系统科学的研究方案;(2)样本收集、分组、储存、前处理、质量控制;(3)数据采集与质量控制;(4)数据处理、分析;(5)差异分子筛选与鉴定;(6)分类模型构建与验证;(7)数据库自建、管理与使用。这些环节受制因素较多,需要参考研究论文、技术规范、注意过程控制,采用专业的技术和工具支持才能获得高质量的研究结果。

    4. 为什么关键?围绕快速、有效地发现分子和标志物这一目的,精准和高通量正成为引领发展的方向。代谢组学研究需要满足生物医药、食品等行业的个性化分子智能识别需求,所以需要分子智能识别检测技术做支撑,需要自主知识产权的核心算法,才能保证专业化的组学、质谱数据处理、数据挖掘。

    5. 总结来说,在组学研究过程中,只有做好分子特征检测、差异分子筛选、差异分子鉴定、分类模型构建、数据库自建等关键步骤,才能得到最好的组学研究结果。

4.如何看待代谢组学的前景?

  • 代谢组是测定细胞内所有代谢小分子(如TAC里面各种代谢产物)的含量,蛋白质组是测定体内各种蛋白质含量。 相同点大概就是都主要是靠质谱 蛋白质组已经比较成熟,有很好的搜库(鉴定)手段,以及比较好定量手段,如SILAC,TMT等方法,一次一般可以测量几千个蛋白 代谢组(可能不同的机构会有不同,以下仅基于我了解到的数据)各个实验室一般需要建立自己的库,一般也就几百个小分子。一般会把质谱的正负离子模式都扫一下,暂时没有通用的定量方法,所以数据可信度不如蛋白质组高 一般蛋白质组更为常用,代谢组的话需要有特定的研究方向,比如研究脂肪代谢之类的,就针对那些油脂分子 PS:用质谱研究药物代谢和研究组学其实差别很大的,做组学的话如果不是某些特殊情况,你自己不会分析谱图也不是太影响结果,只要看得懂by离子就好了。看LZ的意思,估计是不需要用到蛋白质组了,代谢组我也只是刚开始做,只能说protocol我们用下面这个,具体的分析步骤得看实验室需求。代谢组学有一个很热门的应用,就是用来鉴定微生物的taxonomy。在不少大的生物技术公司和农业公司,除了用16S rRNA和基因组判定taxonomy,还会结合代谢组学的数据。而taxonomy的鉴定在这些大公司的微生物研发产品线里是很重要的一环。

  • 代谢组学(Metabonomics/Metabolomics)是20世纪90年代末期发展起来的一门新兴学科,是研究关于生物体被扰动后(如基因的改变或环境变化后)其代谢产物(内源性代谢物质)种类、数量及其变化规律的科学。代谢组学着重研究的是生物整体、器官或组织的内源性代谢物质的代谢途径及其所受内在或者外在因素的影响及随时间变化的规律。代谢组学通过揭示内在和外在因素影响下代谢整体的变化轨迹来反映某种病理生理过程中所发生的一系列生物事件。 代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游,所提供的是生物学的终端信息。如同我们在长江的上游建大坝或对江水改道,这些项目的生态影响会在下游的河道和地域体现出来一样,我们经常说,基因组学和蛋白组学告诉你可能发生什么,而代谢组学则告诉你已经发生了什么.

  • 代谢其实可以理解为生物反应的终端,内源或外源的一点扰动在代谢层面反映出来的影响都是非常大的,相比于蛋白质组学,他研究的对象更为复杂,传统的代谢组研究一般都是通过NRM进行的,这个方法是比较准确的,尤其在定性方面,但是它的灵敏度有限,在定量方面基本是很难做到的,或者说是很不准确的。所以现在我们一般都采用质谱的方法,用GS-MS或LC-MS进行研究,GS-MS它是有公共数据库的,可以做定性分析,但是对你样本性质是有要求的,对于不能气化的样本就没办法适用了,所以其实还是用LC-MS多一些,不过就像上面那位同仁提到的,LC-MS现在是没有公共数据库的,因为代谢组研究你的仪器平台对实验结果还是有影响的,所以一般需要根据你的仪器平台水平来自建标准品库,所以用LC-MS很难做到定性,也可以说想做代谢定性代价很大,不过做定量的话还是很简单的 代谢组最近几年已经慢慢成为热点了,发的文章的数量和水平都逐年递增,他主要还是应用在医学上比较多,寻找标志诊断物,尤其对于中医,代谢组学可以说是非常非常重要的,通过代谢组学可以从数据上支持很多中医诊断理论,当然,在其他领域也是可以应用的

5.代谢组学研究方法与灌胃试剂有关系吗?

  • 代谢组学(metabonomics)是后基因组时代的一门新兴学科,通过现代分析技术直接检测生物体液或组织, 对完整的生物体(而不是单个细胞)中随时间改变的内源性生化代谢产物进行统计、比较与分析,然后将这些多维代谢轨迹与病、生理过程或药物疗效、毒副作用等生物学事件关联起来。代谢组学研究开始于1999年,早期主要选用核磁共振光谱(NMR)法,分析生物学体液或组织的代谢组, 采用统计学方法寻找各影响因素的生物标志物。

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