细胞代谢

什么是代谢组学,小蚁哥告诉你!

代谢组学(metabonomics/metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想,对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式,是系统生物学的组成部分。其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。

  • 中文名

  • 代谢组学

  • 外文名

  • metabonomics

  • 效仿

  • 基因组学和蛋白质组学的研究思想

  • 分析

  • 生物体内所有代谢物

  • 所属

  • 系统生物学

  • 研究方式

  • 代谢物与生理病理变化的相对关系

目录
  1. 1学科归类

  2. 2研究范围

  3. 3发展史

  1. 4研究方法

  2. 5发展前景

  3. 6疾病诊断

  1. 7医疗应用

  2. 8专家感言

代谢组学学科归类

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。基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探寻生命的活动,而实际上细胞内许多生命活动是发生在代谢物层面的,如细胞信号释放(cellsignaling),能量传递,细胞间通信等都是受代谢物调控的。代谢组学正是研究代谢组(metabolome)——在某一时刻细胞内所有代谢物的集合——的一门学科。基因与蛋白质的表达紧密相连,而代谢物则更多地反映了细胞所处的环境,这又与细胞的营养状态,药物和环境污染物的作用,以及其它外界因素的影响密切相关。因此有人认为,“基因组学和蛋白质组学告诉你什么可能会发生,而代谢组学则告诉你什么确实发生了。”(BillLasley,UCDavis)

代谢组学的概念来源于代谢组,代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物,代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科 (Goodacre,2004)。它是以组群指标分析为基础,以高通量检测和数据处理为手段,以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。

Theconceptthatindividualsmighthavea"metabolicprofile"thatcouldbereflectedinthemakeupoftheirBIOLOGicalfluidswasintroducedbyRogerWilliamsinthelate1940s,whousedpaperchromatographytosuggestcharacteristicmetabolicpatternsinurineandsalivawereassociatedwithdiseasessuchasschizophrenia.However,itwasonlythroughtechnologicaladvancementsinthe1960sand1970sthatitbecamefeasIBLetoquantitatively(asopposedtoqualitatively)measuremetabolicprofiles.Theterm"metabolicprofile"wasintroducedbyHorning,etal.in1971aftertheydemonstratedthatgaschromatography-massspectrometry(GC-MS)couldbeusedtomeasurecompoundspresentinhumanurineandtissueextracts.TheHorninggroup,alongwiththatofLinusPaulingandArthurB.RobinsonledthedevelopmentofGC-MSmethodstomonitorthemetabolitespresentinurinethroughthe1970s.

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代谢组学研究范围

代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物(MW

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