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干貨分享丨代謝組學(xué)問(wèn)題集錦之基礎(chǔ)篇
關(guān)于代謝組學(xué)你了解多少呢？小編最近發(fā)現(xiàn)有好多“新科研人”其實(shí)都是摸著石頭過(guò)河，并且網(wǎng)上系統(tǒng)性介紹代謝組學(xué)的內(nèi)容比較少。博萊克科技作為一家專業(yè)的代謝組學(xué)檢測(cè)公司，整理了大家的一系列疑問(wèn)，下面就跟著小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧！
什么是代謝？
代謝（metabolism）是生命活動(dòng)中所有（生物）化學(xué)變化的總稱，代謝活動(dòng)是生命活動(dòng)的本質(zhì)特征和物質(zhì)基礎(chǔ)。
什么是代謝物？
代謝物（metabolite）亦稱中間代謝物，是指生命體內(nèi)參與代謝過(guò)程的小分子有機(jī)化合物，通常指相對(duì)分子質(zhì)量小于1000 的氨基酸、脂肪酸、膽汁酸、維生素等內(nèi)源性物質(zhì)，生物大分子不包括在內(nèi)。
什么是代謝組？
代謝組是指生物體內(nèi)源性代謝物質(zhì)的動(dòng)態(tài)整體。代謝組對(duì)應(yīng)兩個(gè)英文單詞，分別是metabonome和metabolome，他們的區(qū)別和使用參見(jiàn)代謝組學(xué)部分的回答。
什么是代謝組學(xué)？
代謝組學(xué)是繼基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)之后發(fā)展的新興學(xué)科，1999年英國(guó)帝國(guó)理工大學(xué)的Jeremy Nicholson等首次提出了代謝組學(xué)（metabonomics）的概念并將其定義為：“定量的描述內(nèi)源性代謝物整體隨時(shí)間對(duì)外界刺激而產(chǎn)生的變化”，這標(biāo)志著代謝組學(xué)這門新興學(xué)科的誕生，Nicholson教授作為本學(xué)科的奠基人被譽(yù)為“代謝組學(xué)之父”。
德國(guó)馬普所的Oliver Fiehn等在2000年時(shí)也提出了代謝組學(xué)（metabolomics）的概念，將其定位為一個(gè)靜態(tài)的過(guò)程,“全面、定量分析生物體系中所有代謝物”。
目前對(duì)代謝組學(xué)的定義實(shí)際上綜合了metabonomics和meatbolomics兩個(gè)概念，把代謝組學(xué)看成是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的代謝物組成系統(tǒng)，研究對(duì)象既包括了機(jī)體所有代謝物，也包括對(duì)各種代謝調(diào)控因素的研究。metabonomics和metabolomics盡管在字面和概念上存在些許差異，但二者在實(shí)際工作中是通用的，沒(méi)有特別的區(qū)分。
什么是代謝表型？
基因和環(huán)境相互作用決定人體特征，人體特征即表型。代謝表型（metabolic phenotype）指不同個(gè)體中小分子代謝物的定量組成及變化規(guī)律，研究基因與環(huán)境因素相互作用而影響表型形成的原理機(jī)制，尋找健康特征及疾病發(fā)生發(fā)展的表型組規(guī)律，為生物醫(yī)學(xué)研究及應(yīng)用提供新突破口。
為什么要研究代謝組學(xué)？
首先，對(duì)生物體系而言，基因、轉(zhuǎn)錄子和蛋白質(zhì)的存在為某生物學(xué)事件或過(guò)程的發(fā)生奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，但這個(gè)事件或過(guò)程有可能不發(fā)生；而代謝物的存在反映生命過(guò)程中已經(jīng)發(fā)生了的生物化學(xué)反應(yīng)，其變化正是對(duì)該生物事件或過(guò)程的反映。代謝組處于基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)作用網(wǎng)絡(luò)的下游，所提供的是生物學(xué)的終端信息。
其次，絕大多數(shù)生物由宿主和與之共進(jìn)化而共生的客體共同組成，是所謂的超級(jí)生物體。研究人體需要對(duì)人本身、菌群及其相互作用等在系統(tǒng)水平對(duì)所發(fā)生的生物事件進(jìn)行整體性認(rèn)識(shí)。僅僅研究宿主本身最多只能認(rèn)識(shí)正常人體的一小部分。
代謝組學(xué)的研究對(duì)象是什么？
可以是細(xì)胞、細(xì)菌、動(dòng)物的體液和組織、植物的組織等，即可以是局部，也可以是生物機(jī)體整體。譬如，尿液和血液代謝組包含了人體內(nèi)每一個(gè)細(xì)胞的代謝信息（包括宿主和菌群），也包含了宿主和菌群代謝活動(dòng)的相互作用。
代謝組學(xué)的研究領(lǐng)域有哪些？
涉及基礎(chǔ)生命科學(xué)、藥物研發(fā)、疾病生理、營(yíng)養(yǎng)與植物藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域。
代謝組學(xué)的檢測(cè)技術(shù)有哪些？
單一工具難以滿足對(duì)代謝物絕對(duì)定性和絕對(duì)定量的要求，主要依賴分析化學(xué)中的各種“譜”學(xué)技術(shù)，包括磁共振波譜、質(zhì)譜、色譜、紅外和拉曼光譜、紫外-可見(jiàn)光譜等及其聯(lián)用方法。
什么是脂質(zhì)組？
脂質(zhì)組（lipidome）是代謝組的一個(gè)重要子集，主要研究包括脂肪酰、甘油脂、甘油磷脂、鞘脂、固醇脂質(zhì)、異戊烯醇脂、糖脂和聚酮化合物這八類脂質(zhì)在生物系統(tǒng)中的分布。
