代谢组学的研究方法、学科分类、发展前景

一．代谢组学的讨论方法代谢组学的讨论方法与蛋白质组学的方法类似，通常有两种方法。一种方法称作代谢物指纹分析 （metabolomic fingerprinting），采纳液相色谱-质谱联用（LC-MS）的方法，比较不同血样中各自的代谢产物以确定其中所有的代谢产物。从本质上来说，代谢指纹分析涉及比较不同个体中代谢产物的质谱峰，最终了解不同化合物的结构，建立一套完备的识别这些不同化合物特征的分析方法。另一种方法是代谢轮廓分析（metabolomic profiling）,讨论人员假定了一条特定的代谢途径，并对此进行更深化的讨论。对于代谢产物来说，不仅只有质谱峰这个特征。更进一步说，质谱（MS）并不能检测出所有的代谢产物，并不是因为质谱的灵敏度不够，而是由于质谱只能检测离子化的物质，但有些代谢产物在质谱仪中不能被离子化。采纳核磁共振（NMR）的方法，可以弥补色谱的不足。剑桥大学的 Jules Griffin 博士，正在使用质谱与核磁共振结合的方法，试图建立机体中的完整代谢途径图谱 。Griffin 用核磁共振检测高丰度的代谢产物，由于核磁共振检测的灵敏度不高，所以只用于分析低丰度代谢产物。过去，只有毒理学方面的讨论使用核磁共振，而质谱只在植物代谢讨论中采纳。如今，这两种方法在代谢组学讨论中已经普遍使用。为在不同样品间进行有意义的比较，讨论人员必须结合使用这两种方法获得的大量数据进行分析。此外，还需要结合基因组学讨论获得的数据。Gary Siuzdak 博士在美国克利普斯讨论院（TSRI）从事生物信息学问题的讨论，他设计了一个分析来自不同样品代谢产物变化的实验方案。讨论人员可以通过生物信息学软件 XEMS 比较不同的数据，从而识别出代谢产物。软件提供了所有代谢产物的分子量数据，这些代谢产物浓度因不同的个体而变化。公众可以从网上免费猎取这些数据。Siuzdak 博士表示，他们正采纳综合讨论的方法进行代谢组学讨论，试图检测出尽可能多的代谢产物，超越人们过去使用方法所能达到的目标。通过个体讨论，希望能在一定程度上识别出与应激有关的新分子，这些应激物可能是一种疾病，一种敲除酶，或者是其他的物质。二．代谢组学的学科归类代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近进展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。之后得到迅速进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...