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代谢组学测试及组学数据分析

价格：3500

最新更新日期：2021-07-15 23:06

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产品属性

提供商

上海致备生物

服务名称	代谢组学测试及组学数据分析

产品说明

代谢组学简介

c我们知道细胞内的生命活动由众多基因、蛋白质、以及小分子代谢产物来共同承担，而上游的（核酸、蛋白质等）大分子的功能性变化最终会体现于代谢层面，所以代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游，所提供的是生物学的终端信息。有人对收集到的各种癌细胞进行检测，发现了共有大约5百万种基因突变方式，但这些变化再复杂还是有章法可循的，它们无非是要在功能层面（譬如代谢层面）实施调整和转换，达到一个或几个简单的目的：要么获取更多的能量，要么获得更多的物质，或者设法排除更多的废弃物，或者增强自身的抗氧化抗应激（抗药物）能力。总之癌基因调控的目的明确：要生存、增殖、从周边掠夺资源并向周边扩散，从而产生不同的表型，而代谢组学是疾病分子表型和功能研究中的一门核心技术。

代谢组学的应用

正是因为代谢组反应营养、胁迫或者疾病状态的速度比转录组或者蛋白质组要快得多，这使得代谢组在疾病诊断与病理机制、微生物、药物研发与评价、中医药现代化研究、营养学和植物研究等科学领域中都有着极其广泛和重要的应用前景，是一门充满朝气的学科。

1、代谢组学在医学研究领域的应用尤为重要，有人通过研究来自491个人的独特且具有深度表型的健康人类队列的血清样品中1251种代谢物的水平，通过机器学习算法成功揭示了800多种代谢物的潜在决定因素，为了解不同条件下代谢物变化的机制以及设计干预循环代谢物水平铺平了道路。

2、近年来，通过代谢组学探究微生物-宿主的相互作用是否促进了疾病发展的研究层出不穷，取得了一定的成果。例如发表在《Nature Medicine》上的一项研究，得出了肠道微生物及其芳香族氨基酸代谢物-ben乙酸（phenylacetic acid，PAA）似乎促进了脂肪性肝病的发展。

3、代谢组学也为药物研发提供了有力的工具。一项前沿研究（Nature, volume 588, pages712–716）提出了一种靶向人类线粒体RNA聚合酶(POLRMT)的线粒体转录特异性抑制剂（IMTs），通过多组学等方法来探究与证明IMTs对肿瘤的效用及其机理。在细胞代谢层面上发现，IMTs可以调控细胞内许多代谢物的含量，使得细胞进入严重的能量和营养消耗状态，从而强烈抑制肿瘤细胞的增殖。

代谢组学技术方法

代谢组学的技术步骤一般包括：样品收集、样品前处理、数据采集、数据处理、生信分析等。

样本收集及前处理
不良的收集和前处理方式会导致关键代谢物分解、引入外源污染、最终检测出的代谢物数量减少等问题，产生的随机误差更可能掩盖样本间的真正差异，使得后续鉴定分析困难重重。因此样品收集后需要快速预处理并低温冷冻保留样本此时的代谢特征。测试前处理也要快速完成且全程保持低温（4 ℃），使用干净无污染的试剂和耗材，多方面考虑十分重要。
数据采集
数据采集中色谱柱在使用过程中会难以避免的发生柱效降低、保留时间漂移等现象；质谱在测试过程中也很容易不稳定发生响应度波动，这些都会降低测试数据的重现性，为代谢组学数据增添仪器误差。因此使用质控样本（QC）来实时监控测试过程中的色谱柱及质谱异常是必不可少的。如下例图是穿插在128个样本序列中的16针QC样品的T3柱负离子模式的总离子流图（TIC）

128个样本，总计50余小时的测试流程中，QC样本的色谱峰保留时间几乎完全重合，而且QC样本色谱峰的强度未见衰减，QC样本的高重现性反映了本批数据的可靠性。
数据处理与生信分析
代谢组学得到的数据是复杂的、多维的，要深度挖掘其中的信息，需要充分应用化学计量学方法。得到数据后一般先对数据进行预处理，具体过程包括峰信息提取、峰对齐、峰分组、填充空白值等步骤。可以通过XCMS、MZMine、MSDial等工具来进行预处理，实现对数据的简化和降维生成代谢物峰值列表。
随后需要对峰值列表进行生物信息分析以发现差异代谢物并用于解释表型现象。首先是统计分析，统计分析包括单变量分析（例如T-检验）和多变量分析，多变量分析主要包括非监督学习方法和有监督学习方法。非监督学习方法主要有：主成分分析法(PCA)、非线性映射、簇类分析等。有监督学习方法主要基于偏最小二乘法(PLS)、神经网络改进方法、最小二乘法-判别分析(PLS-DA)、正交最小二乘法(OPLS)等，其中PCA和PLS-DA是代谢组学最常用的多变量分析方法。
通过统计分析找出典型的差异代谢物峰后，需要对这些峰进行代谢物注释，然后进行通路富集等方法分析探究这些差异代谢物可能产生的生物学功能，可用于疾病诊断与疾病病理研究和评价药物的疗效和探究可能的机理。

代谢组测试与分析服务内容

服务内容	样品要求	服务说明
非靶向代谢组	1、血清、血浆：200 μL；液氮速冻−80 ℃保存，干冰寄送；若发生溶血，建议重新采样。 2、尿液：500 μL；液氮速冻后−80 ℃保存，干冰寄送。 3、组织：50 mg；液氮速冻后−80 ℃保存，干冰寄送。 4、细胞：≥ 1 × 10⁷个；离心去除培养基液氮速冻后−80 ℃保存，干冰寄送。其他样本类型请咨询相关工作人员。 à生物学重复：动植物细胞及样本（n ≥ 6），临床样本（n ≥ 30）	测试平台： UHPLC-QTOF-MS（SCIEX ExionLC Series UHPLC-SCIEX X500B QTOF MS）具有更高的色谱分离度，具有极低的检测限和超宽的动态范围。结果交付： 1、收到样品后的25日之内交付测试结果；分析服务另需10日。 2、可提供实验记录与详细测试参数条件、原始数据、中间处理数据和最终结果，分析服务可出详细分析报告。

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