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微生物代谢组学研究方法_秦晴

福建畜牧兽医第31卷第3期2009年

微生物代谢组学研究方法

秦晴洪美胡纯铿*华侨大学生物工程与技术系厦门361021

摘要代谢组学是后基因组时代新兴的一种研究生物样品中所有小分子代谢物的技术,是系统生物学的有机组成部分,并在近年来取得很大进展。该文就微生物代谢组学研究中有关样品制备、代谢产物分析鉴定和数据分析等涉及的主要方法进行了概述,并用一些典型实例介绍微生物代谢组学的应用,对微生物代谢组学研究中潜在的问题和未来发展趋势进行了讨论。

关键词数据分析代谢物鉴定微生物代谢组学

文献标识码:A文章编号:1003-4331(2009)03-0029-05

The techniques employed in microbial metabolomics research

Qin Qing Hong Mei Hu Chunkeng*

(Department of Biological Engineering,Huaqiao University,Xiamen361021,China)

Abstract Being an essential component of systematic biology,metabolomics is a post genomic technology aimed at seeking to provide a comprehensive profile of all the metabolites present in a biological sample.Investigations into microbial metabolomics have advanced greatly in recent years.This review summarizes the major techniques involved in the research procedures of microbial metabolomics, including sample preparation,analysis and identification of metabolites and data analysis.The applications of microbial metabolomics are also given based on several typical examples.The existing problems in,and the future trends for,microbial metabolomics research are discussed eventually.

Key words data analysis metabolite identification microbial metabolomics

代谢组学(metabolomics)是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后出现的一门新学科,已成为系统生物学的重要组成部分。代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动后(如将某个特定的基因变异或环境变化后)所有小分子代谢产物随时空的变化情况,来研究生物体系的代谢途径的一种技术[1]。与转录组学和蛋白质组学等其他组学相比,代谢组学具有以下优点[2]:(1)基因和蛋白表达的微小变化会在代谢物水平得到放大;(2)代谢组学的研究不需进行全基因组测序或建立大量表达序列标签的数据库;(3)代谢物的种类远少于基因和蛋白的数目;(4)由于给定的代谢物在每个组织中都是一样的,所以,研究中采用的技术更通用。

代谢物是细胞调控过程的终产物,是基因型与环境共同作用的综合结果,它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应[3]。作为新兴的生物技术,代谢组学技术已广泛应用于生命科学的各个研究领域。由于微生物的基因数据中包含一些功能未知的基因,基于基因信息分析得到的代谢途径显然不完全,迫切需要微生物代谢组学策略共同译解其全部基因功能[4]。

代谢组学研究的技术平台一般流程包括样品制备、代谢产物的检测和分析鉴定、数据分析与模型建立。图1显示研究方法的一般步骤[5]。由于微生物中代谢物的种类繁多,而目前可用的成分检测和数据分析方法又多种多样,根据研究对象不同,采用的样品制备、分离鉴定手段及数据分析方法各不相同。

图1

微生物代谢组学研究方法_秦晴

代谢组学研究流程

基金项目:福建省自然科学基金项目(E0810018)、华侨大学

高层次人才科研基金项目(05BS306)。

*通讯作者:胡纯铿,E-mail:ckhu@http://www.wendangku.net/doc/df49f788c850ad02df8041ae.html 。

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