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代谢组学:未来新方向

  加拿大阿伯特大学生命科学与计算科学教授David Wishart说,我们自身其实就是一大组生化反应,“因此,基因组和蛋白质组不断进化来支持代谢组,而不是相反的路径。”Wishart说,有别于其他组学方法,代谢组学提供了一种更加直接的生理状态检测方式。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。这使得代谢组在许多领域都非常吃香,如环境毒理学、进化和发育、疾病诊断与治疗反馈、以及药物、杀虫剂和除草剂的研发等。代谢组流动检测帮助合成生物学家揭示遗传改变如何影响通路和产物。

  

  作为组学家族最年轻的成员,代谢组学发展势头正劲。2014年,国际代谢组学学会主办了他们的第10次年会,与首次会议是同一座城市:日本鹤岗市。“第一年,我们有大约150人参会。”墨尔本大学助理教授、该校的澳大利亚代谢组分站负责人Ute Roessner说,“今年我们有超过500名注册参会人。而且代谢组学已经成为了每位研究者研究工具的一部分。现在,年轻的研究者定期开展代谢组学工作,作为他们博士工作的一部分。”

  

  代谢组学最主要的挑战根植于它的优点。代谢组数据很强大,因为生物体具有许多的代谢物,包括相关的前体、衍生物和具有一定浓度的降解产物,它们都极具多样性且变化迅速。这种复杂性需要精妙的分离和检测方法。代谢组学包括了脂类分析,这是一个极具潜力的发展领域,赛默飞世尔科技公司策略市场部经理黄盈盈(音译)说:“脂质组学与心血管疾病、癌症、糖尿病和肥胖症直接相关。然而脂质在体内的结构和浓度极具多样性,能达到10倍的变异。”许多生理脂类和其他代谢物共享一种化学组成,仅仅在排列上具有差别。因此,加州大学戴维斯分校教授、西海岸代谢组学中心主任Oliver Fiehn将代谢组学称为“异构体科学”。