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代謝組學(xué)的學(xué)科歸類與研究范圍
日期：2025-05-04 04:08
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摘要： 代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新近發(fā)展起來的一門學(xué)科，是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。之后得到迅速發(fā)展并滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域，比如疾病診斷、醫(yī)藥研制開發(fā)、營養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物學(xué)等與人類健康護(hù)理密切相關(guān)的領(lǐng)域?；蚪M學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分別從基因和蛋白質(zhì)層面探尋生命的活動(dòng)，而實(shí)際上細(xì)胞內(nèi)許多生命活動(dòng)是發(fā)生在代謝物層面的，如細(xì)胞信號(hào)釋放（cell signaling），能量傳遞，細(xì)胞間通信等都是受代謝物調(diào)控的。代謝組學(xué)正是研究代謝組 （metabolome）——在某一時(shí)刻細(xì)胞內(nèi)所有代謝物的集合——的一門學(xué)科?；?..
代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后新近發(fā)展起來的一門學(xué)科，是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。之后得到迅速發(fā)展并滲透到多項(xiàng)領(lǐng)域，比如疾病診斷、醫(yī)藥研制開發(fā)、營養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)，植物學(xué)等與人類健康護(hù)理密切相關(guān)的領(lǐng)域?；蚪M學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分別從基因和蛋白質(zhì)層面探尋生命的活動(dòng)，而實(shí)際上細(xì)胞內(nèi)許多生命活動(dòng)是發(fā)生在代謝物層面的，如細(xì)胞信號(hào)釋放（cell signaling），能量傳遞，細(xì)胞間通信等都是受代謝物調(diào)控的。代謝組學(xué)正是研究代謝組 （metabolome）——在某一時(shí)刻細(xì)胞內(nèi)所有代謝物的集合——的一門學(xué)科?；蚺c蛋白質(zhì)的表達(dá)緊密相連，而代謝物則更多地反映了細(xì)胞所處的環(huán)境，這又與細(xì)胞的營養(yǎng)狀態(tài)，藥物和環(huán)境污染物的作用，以及其它外界因素的影響密切相關(guān)。因此有人認(rèn)為，“基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你什么可能會(huì)發(fā)生，而代謝組學(xué)則告訴你什么確實(shí)發(fā)生了?！保˙ill Lasley, UC Davis）
代謝組學(xué)的概念來源于代謝組，代謝組是指某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有的低分子量代謝產(chǎn)物，代謝組學(xué)則是對(duì)某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析的一門新學(xué)科 (Goodacre，2004)。它是以組群指標(biāo)分析為基礎(chǔ)，以高通量檢測和數(shù)據(jù)處理為手段，以信息建模與系統(tǒng)整合為目標(biāo)的系統(tǒng)生物學(xué)的一個(gè)分支。
代謝組學(xué)的概念來源于代謝組，代謝組是指某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有的低分子量代謝產(chǎn)物，代謝組學(xué)則是對(duì)某一生物或細(xì)胞在一特定生理時(shí)期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析的一門新學(xué)科 (Goodacre，2004)。它是以組群指標(biāo)分析為基礎(chǔ)，以高通量檢測和數(shù)據(jù)處理為手段，以信息建模與系統(tǒng)整合為目標(biāo)的系統(tǒng)生物學(xué)的一個(gè)分支。
代謝組學(xué)主要研究的是作為各種代謝路徑的底物和產(chǎn)物的小分子代謝物（MW<1000）。 在食品**領(lǐng)域，利用代謝組學(xué)工具發(fā)現(xiàn)農(nóng)獸藥等在動(dòng)植物體內(nèi)的相關(guān)生物標(biāo)志物也是一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。其樣品主要是動(dòng)植物的細(xì)胞和組織的提取液。主要技術(shù)手段是核磁共振（NMR），質(zhì)譜（MS），色譜（HPLC，GC）及色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。通過檢測一系列樣品的NMR 譜圖，再結(jié)合模式識(shí)別方法，可以判斷出生物體的病理生理狀態(tài)，并有可能找出與之相關(guān)的生物標(biāo)志物（biomarker）。為相關(guān)預(yù)警信號(hào)提供一個(gè)預(yù)知平臺(tái)。
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