⑴ 非靶向代谢组学和靶向代谢组学的特点和区别
代谢组学研究中,非靶向代谢组学与靶向代谢组学是两种主要的分析方法。非靶向代谢组学能全面系统地检测生物体内所有代谢产物,为发现新生物标志物提供无偏视角,适用于寻找潜在的差异代谢物,对疾病研究、食品鉴定、药物开发等有广泛用途。相反,靶向代谢组学专注于特定代谢产物,进行深入研究与分析,具有针对性强、结果精确的优点。两者结合使用,能更全面地发现和测定差异代谢物含量,对后续的深入研究和分析具有重要意义。
非靶向代谢组学的优势在于其广泛性和全面性,能覆盖生物体内几乎所有的代谢产物,为研究提供大量有价值的信息。然而,这种方法的挑战在于数据量大、分析复杂,需要高度的计算能力和专业知识来处理。此外,非靶向性分析有时可能错失一些重要但非特异性的代谢物,这需要与其他方法相结合,以提高分析的准确性。
另一方面,靶向代谢组学通过预先设定目标代谢物进行分析,具有更高的针对性和精确性。这种方法可以有效减少数据量,简化数据分析过程,提高研究效率。然而,靶向分析需要对代谢物有深入的了解,并且在设定目标时可能会错过未被预知的代谢物,限制了研究的广度。
结合非靶向和靶向代谢组学的优势,可以实现更全面、深入的代谢物研究。非靶向分析在初始阶段为研究提供广泛的代谢信息,随后靶向分析则深入研究其中的特定代谢物,进一步揭示其生理、病理机制。这种结合策略在食品鉴定、疾病研究、药物开发等多个领域均显示出强大的应用潜力。
⑵ 做好代谢组学研究的关键在哪里
首先明确代谢组学的核心任务。对小分子代谢物的定性、定量分析并发现差异代谢物:(1)对生物体系中的内源性代谢物及其变化规律进行表征;(2)以差异代谢物作为核心对生命奥秘进行解析。而基于色谱/质谱联用的分离分析技术具有灵敏度高、选择性好、动态范围宽、信息丰富等优点,已成为代谢组学研究的主流技术平台。
其次明确代谢组学的研究方法。对于非靶向代谢组学而言,色谱与高分辨质谱的联用必不可少;而对于靶向代谢组学而言,基于多反应监测(MRM)模式的三重四极杆质谱被认为是质谱定量的 “金标准”。近年来,拟靶向技术由于结合了非靶向和靶向分析技术的双重优势,在代谢物分析的覆盖度上与非靶向方法接近,在灵敏度上与靶向分析一样,迅速发展成为代谢组学的主流研究方法。拟靶向代谢组学主要包括三个步骤:(1)基于四极杆飞行时间质谱的非靶向分析;(2)母离子/产物离子对的选择及检测参数优化;(3)使用三重四极杆或QTRAP质谱采用MRM模式(包括上述离子对)对样品进行分析。
关键点有哪些?代谢组学整个研究过程可以细分为20多个步骤,若每一步准确率为70%,最终结果的准确率不足0.1%,因此必须确保每一步(尤其是关键步骤)都规范、准确,才能保证研究结果准确、可靠。影响代谢组学研究质量的关键环节包括:(1)系统科学的研究方案;(2)样本收集、分组、储存、前处理、质量控制;(3)数据采集与质量控制;(4)数据处理、分析;(5)差异分子筛选与鉴定;(6)分类模型构建与验证;(7)数据库自建、管理与使用。这些环节受制因素较多,需要参考研究论文、技术规范、注意过程控制,采用专业的技术和工具支持才能获得高质量的研究结果。
为什么关键?围绕快速、有效地发现分子和标志物这一目的,精准和高通量正成为引领发展的方向。代谢组学研究需要满足生物医药、食品等行业的个性化分子智能识别需求,所以需要分子智能识别检测技术做支撑,需要自主知识产权的核心算法,才能保证专业化的组学、质谱数据处理、数据挖掘。
总结来说,在组学研究过程中,只有做好分子特征检测、差异分子筛选、差异分子鉴定、分类模型构建、数据库自建等关键步骤,才能得到最好的组学研究结果。
⑶ 代谢组学笔记|什么是非靶向、靶向代谢组学
非靶向代谢组学和靶向代谢组学是代谢组学的两种研究方法。
非靶向代谢组学:是对有机体内所有代谢物进行全面分析的方法。它的目的是发现未知的生物标志物,覆盖广泛但精确度稍逊。这种方法能够揭示生物体内代谢产物的整体变化,为疾病的机制和药物作用的靶点提供线索。
靶向代谢组学:则聚焦于特定代谢物,如胆汁酸、氨基酸等。通过精确的质谱技术,如MRM,实现对关键代谢物的定量分析,减少误差。这种方法能够更准确地测量特定代谢物的浓度变化,有助于深入了解特定生理过程或疾病状态。
⑷ 代谢组学笔记|什么是非靶向、靶向代谢组学
在生命科学研究中,代谢组学扮演着揭示生物体内动态变化的角色。它不仅揭示基因和转录层面的潜在影响,更直接揭示生理过程实际发生的变化。作为表型与分子层面的桥梁,代谢组学能通过分析生物体在应激或变化后代谢产物的改变,深入理解疾病的机制和药物作用的靶点。
代谢组学的研究方法包括非靶向和靶向两种。非靶向代谢组学,顾名思义,是对有机体内所有代谢物进行全面分析,旨在发现未知的生物标志物,虽然覆盖广泛但精确度稍逊。相比之下,靶向代谢组学则聚焦于特定代谢物,如胆汁酸、氨基酸等,通过精确的质谱技术,如MRM,实现对关键代谢物的定量分析,减少误差。
在实际应用中,例如在康奈尔大学的研究中,通过非靶向方法发现大学生代谢组的变化可能与肥胖有关。而在癌症治疗中,代谢组学能揭示癌细胞内部有毒代谢产物,为靶向治疗提供新思路。技术手段上,质谱和核磁共振等技术被广泛应用,比如采集样本时,需要通过精确的提取和处理方法去除干扰,确保数据准确性。
无论是基础版的非靶向分析,还是进阶版的非靶向发现加靶向验证,或者更高阶的结合转录组和多组学研究,代谢组学都提供了一种从宏观到微观,从表型到分子的深入洞察途径,推动了我们对生命过程和疾病机制的深入理解。