代谢组学究竟是一门什么样的研究方向?首先定义什么是代谢组学。简单的说就是研究生物体对内外刺激的整体代谢应答规律。那么为什么代谢组学是基因组,转录组,蛋白质组的下游。我们研究它到底有什么意义。中心法则告诉我们了遗传信息的流向,的执行者蛋白质中很多酶参与了体内的代谢过程。基因测序数量太大,而且基因水平解释问题往往很吃力。因为基因的调控和生物学事件之间隔了一个很漫长的信号转导过程。蛋白同理,一是蛋白种类巨大,二是蛋白组学发展进入瓶颈;发展代谢组是因为代谢物种类只有不到1w种,建立它的差异分析更加简单,同时在价格等方面更有推广的意义。代谢组学的研究处于生物信息流的中游。武汉LC-MS/MS非靶向脂质组学服务
代谢组学样本收集植物组织:果实、种子:1)对于含水量高、体积较大的果实(番茄、西瓜、苹果等)需要先将样品分成“均匀”的小块(≈ 200 mg/样本)分装至2 mL离心管中,标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min。2)对于细小的颗粒种子(拟南芥种子、谷物种子等),可以先将同一组的植株种子混匀后再分装(≈ 200 mg/样本)至离心管中,标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15 min。3)对于要求对整个果实进行提取的(整粒葡萄等),需要把果实装在50 mL离心管/自封袋中,标号后迅速放入液氮中冷冻处理至少15min,-80 ℃冻存,干冰寄送。非靶向代谢组学定性分析代谢组学是一个相当有效率的研究工具。
代谢组学样品收集方法及所需样本量是什么?根据不同的检测要求,需要配合不同的样本量和样本采集方法,常规的方法和单个样本量如下:(1) 微生物和细胞样本:细胞迅速猝灭细胞并冷冻保存;单个样本细胞数量要求10^6。(2) 动物体液(如尿、血、组织、唾液):采样后要迅速预处理,如加入抗凝血剂、防腐剂,并立即冷冻处理(-80 ℃);单个样本要求体积为10μL。(3) 植物样本:采集后迅速冷冻(液氮),然后转入-80℃保存,单个样本要求质量为50mg。
代谢组学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、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。代谢组学在系统生物学的末端。以人体为例,对基因序列信息研究是基因组学的范畴。转录组学研究基因在外在或内在环境刺激下不同的表达。基因信息翻译成蛋白质后,各种蛋白的形状、功能、相互关系是蛋白组学的研究范畴。各种营养物质经过人体的消化、代谢后的代谢物,就是代谢组学的研究范围。为什么选择代谢组学作为科研技术手段?
代谢组学发展前景: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。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。代谢组学研究比较大的挑战就在于对代谢产物的识别,这也是比较有趣的方面,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。代谢组学 (metabolomics)的出现是生命科学研究的必然。农学靶向代谢组学研究内容
代谢组学是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想。武汉LC-MS/MS非靶向脂质组学服务
代谢组学研究方法: 对于代谢产物来说,不只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。过去,只有毒理学方面的研究使用核磁共振,而质谱只在植物代谢研究中采用。如今,这两种方法在代谢组学研究中已经普遍使用。为在不同样品间进行有意义的比较,研究人员必须结合使用这两种方法获得的大量数据进行分析。此外,还需要结合基因组学研究获得的数据。武汉LC-MS/MS非靶向脂质组学服务