儀器信息網訊 在基因組-轉錄組-蛋白組-代謝組的系統(tǒng)生物學框架內，代謝組是生物動態(tài)調控系統(tǒng)中最接近于表型的階段，是生命的本質特征和物質基礎。代謝組學一方面由于與健康疾病、營養(yǎng)科學、藥物毒性、環(huán)境科學等密切相關，未來發(fā)展前景廣闊;另一方面，由于代謝物結構迥異、種類眾多，其實在技術開發(fā)和應用方面也面臨巨大挑戰(zhàn)。

　　代謝組學是系統(tǒng)生物學的重要組成部分，與基因組、轉錄組、蛋白組等其他組學數(shù)據的整合，可以提供更全面的分子特征，獲得病理生理狀態(tài)、藥物作用或應激擾動的變化信息，揭示分子機制。

　　在代謝組學研究中，目前最常用的分析手段是核磁共振技術(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)和質譜技術(Mass Spectrometry, MS)。首先，我們來談談NMR技術在代謝組學研究中的應用。核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)是指核磁矩不為零的原子核在外磁場的作用下，核自旋能級發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一特定頻率的射頻輻射的物理過程。核磁共振技術應用于代謝組學的研究主要有以下優(yōu)點：(1)生物樣品只需要簡單的預處理;(2)無損傷性，不破壞樣品的結構和性質;(3)可在接近生理條件下進行實驗。早在二十世紀八十年代，英國帝國理工大學的Nicholson等人利用核磁共振技術分析了大鼠尿液中的代謝物，確定了代謝物的變化與疾病發(fā)生的關系。NMR技術在代謝組學存在較大的瓶頸即靈敏度較差，因此，鑒定到的代謝物數(shù)目很有限。

　　相對于核磁共振技術而言，質譜技術具有高選擇性和高靈敏度，能夠同時檢測多種代謝物，應用范圍廣;且通過質譜技術采集到的MS/MS譜圖能夠提供代謝物的結構信息，有利于代謝物的結構鑒定。同時質譜技術可方便地與分離技術(如毛細管電泳(Capillary Electrochrophoresis，CE)、氣相色譜(Gas Chromatography，GC)和液相色譜(Liquid Chromatophray, LC))相結合，進一步提高分析復雜樣品代謝組的能力。

　　相比于其他組學，代謝組學反映生命體已經發(fā)生的生物學事件，因此能夠更準確直接地反映生命體終端和表型信息。目前，廣泛應用于代謝組學數(shù)據采集的技術平臺有氫/碳核磁共振技術、氣相色譜-質譜技術、液相色譜-質譜技術、毛細管電泳-質譜技術以及直接進樣質譜技術等。鑒于代謝物種類多樣且濃度差異大，代謝組學研究需要依托高靈敏度、高分辨率的分析技術。

　　基于此，儀器信息網將于2021年8月12日舉辦“2021年代謝組學技術及應用新進展”網絡研討會，聚焦代謝組學的多個細分領域，如代謝組學基礎研究、微生物代謝組學、代謝組學與中醫(yī)藥、藥物開發(fā)代謝組學、疾病診斷與代謝組學等，從技術難點、數(shù)據分析到應用進行剖析，為業(yè)內專家與相關研究學者提供更靈活的交流機會，促進合作。

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