【代谢组学】1.代谢组学简介

2019-11-30 本文已影响0人生物信息与育种

基本概念

代谢物：所有分子量小于1500Da的小分子物质，包括糖类、核苷、有机酸、酮类化合物、多肽、氨基酸、有机胺类、醛类化合物、脂质、萜类、类固醇、生物碱、小分子药物等等。

代谢组：一个细胞、组织、器官中所有代谢物的集合。

代谢组学：利用高通量的技术来鉴定和定量一个细胞、组织或器官中所有小分子或代谢物的生命科学研究。

	非靶向代谢组学	靶向代谢组学
研究目的	无偏向性的对所有小分子代谢物同时进行检测分析	对指定列表的代谢产物的分子，特别针对一种或几种途径的代谢产物
优点	无偏向性，高通量，样本无序特出处理且一次进样分析	灵敏度高，完全定量，可得到样本中代谢物的浓度
缺点	需要进行复杂的生物信息学分析；只能获得半定量的结果	需要购买标准品，进行分析方法的开发、验证，研究成本高
分析平台	NMR、LC-MS、GC-MS等	HPLC、GC、LC-MS、GC-MS等

分析技术	灵敏度mol	优势	缺点
核磁共振NMR	10^-6	无创检测，样品需求量大；特异性高、分辨率高，能够对代谢物同时完成定性和定量分析	动态范围有限，灵敏度较低，硬件投资较大
液质联用LC-MS	10^-15	灵敏度、分辨率高，可以分析不稳定、不易衍生化、难挥发和分子量较大的代谢物	数据库不健全，可鉴定的化合物有限
气质联用GC-MS	10^-12	分辨率、选择性好，数据库较多	样品处理过程较为繁琐，难挥发性物种或半挥发性物种需要衍生化后才能进行分析

代谢组学应用：

m/z
TIC：总离子流色谱图（Total ion chromatogram），总离子流随时间变化的图谱。在TIC中，纵坐标表示收集存储离子的电流总强度，横坐标表示离子的生成时间或连续扫描的扫描次数。

PS：TIC是在GC-MS或LC-MS等方法中使用的一种色谱图。质量分析器在可能出现的质荷比范围内以固定时间间隔重复地扫描，检测系统就可连续不断的得到变化着的质谱信号。计算机一边收集存储，一边将每次扫描的离子流求和，获得总离子流。