代谢组学

【代谢组学】1.代谢组学简介

目录基本概念代谢组学分类与应用代谢组学研究意义与优势代谢组学分析流程代谢组学常见名词

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。

代谢组学分类与应用

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

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

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

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

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

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

谱图——峰表(谱图处理得到特征矩阵)
代谢物定性(谱图数据库与数据集峰位置、相关模式、相对强度等特征相匹配)
差异离子筛选(单变量分析、非监督/监督多变量分析、多元分析、分类模型、候选标志物)
功能分析(Pathway分析、富集分析、相关性网络分析(高斯模型和拓扑结构))
代谢组学常见名词
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。


EIC:提取离子色谱图(Extracted Ion Chromatogram),就是从TIC中提取的某个离子的色谱图。

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