植物代谢组学方向(植物代谢工程)
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1、代谢组学究竟是一门什么样的研究方向?
“代谢组学”是一种整体性的研究策略,其研究策略有点类似于通过分析发动机的尾气成分,来研究发动机的运行规律和故障诊断等的“反向工程学”的技术思路。
概述代谢组学是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想,对生物体内所有代谢物进行定量分析,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式,是系统生物学的组成部分。
代谢组学研究可分为两类:“发现代谢组学”(也称“非靶向代谢组学”)和“靶向代谢组学”。
代谢组学是研究生物体内所有代谢物的科学,它在植物研究中有着广泛的应用。
2、代谢组学的研究方法和研究流程
先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。其样品主要是动植物的细胞和组织的提取液。
代谢组学的研究方法:代谢组学研究一般包括代谢组数据的采集、数据预处理、多变量数据分析、标记物识别和途径分析等步骤。生物样品(如尿液、血液、组织、细胞和培养液等)采集后进行生物反应灭活、预处理。
一种方法称作代谢物指纹分析 (metabolomic fingerprinting),采用液相色谱-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。
代谢组学和中医中药的哲学观相吻合,代谢组学是研究中药最好的选择。
3、代谢组学的研究范围
代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物(MW1000)。 在食品安全领域,利用代谢组学工具发现农兽药等在动植物体内的相关生物标志物也是一个热点领域。其样品主要是动植物的细胞和组织的提取液。
植物营养研究:代谢组学可以用于研究植物对不同营养元素的吸收和利用,为合理施肥提供科学依据。植物药用价值研究:通过分析植物中的代谢物,可以评估其药用价值,为中药开发提供参考。
代谢组学着重研究的是生物整体、器官或组织的内源性代谢物质的代谢途径及其所受内在或者外在因素的影响及随时间变化的规律。
代谢组学研究可分为两类:“发现代谢组学”(也称“非靶向代谢组学”)和“靶向代谢组学”。
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