代谢组学专业知识讲解培训课件
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因此有人认为，“基因组学和蛋白质组学告诉你什 么可能会发生，而代谢组学则告诉你什么确实发生了。” （Bill Lasley, UC Davis）
江南大学
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第一章 代谢组学简介——代谢组学的发展 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
Sadler, Buckingham and Nicholson: First publication on 1H-NMR of blood and plasma
The Need for Metabonomic Information
♦ Genomics and Proteomics are not sufficient to describe reasons for toxicity or disease state 基因组学和蛋白组学对于毒性或疾病状态的描述是不足的
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文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
代谢组学的特点： 1. 关注内源化合物 2. 对生物体系的小分子化合物进行定量定性研究 3. 上述化合物的上调和下调指示了与疾病、毒性、基因
修饰或环境因子的影响 4. 上述内源性化合物的知识可以被用于疾病的诊断和药
物筛选
spectroscopy of biofluids
1989
Haselden, et al.: First independent Pharma publication of Metabonomics
Holmes and Antti Explanation of statistics in Metabonomics
代谢物数量因物种不同而差异较大： 植物（200 000种）、动物（2500种）、微生物（1500种）
江南大学
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代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展 起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。
基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探 寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是发生在 代谢物层面的，如细胞信号释放（cell signaling）， 能量传递，细胞间通信等都是受代谢物调控的。代谢组 学正是研究代谢组（metabolome）——在某一时刻细胞 内所有代谢物的集合——的源自文库门学科。基因与蛋白质的 表达紧密相连，而代谢物则更多地反映了细胞所处的环 境，这又与细胞的营养状态，药物和环境污染物的作用， 以及其它外界因素的影响密切相关。
1999 2000
2001 2002
2004
江南大学
Nicholson: Definition of Metabonomics
Nicholson, Lindon, and Holmes: Publication in Nature on Metabonomics
Increasing # of
publications
代谢组学（Metabonomics/ Metabolomics ）是通过考察生 物体系（细胞、组织 或生物体）受刺激或扰动后（如将某 个特定的基因变异或环境变化后），其代谢产物的变化或其 随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。
代谢组（metabolome）是基因组的下游产物也是最终产物， 是一些参与生物体新陈代谢、维持生物体正常生长功能 和 生长发育的小分子化合物的集合，主要是相对分子量小于 1000的内源性小分子。
1982
Van De Greef: publication of MS for urine profiling
1983
Nicholson, et al.: Multi1984 component analysis of spectra
data from rat urine
Nicholson and Wilson: NMR
♦ Neither Genomics nor Proteomics can produce time course information
which is important for animal to animal comparison 基因组学和蛋白组学都不能提供动态信息，但这些信息对于动物间的比较是重要的
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
“基因组学反映了什么是可以发生的，转录 组学反映的是将要发生的，蛋白质组学指出了 赖以发生的，只有代谢组学才真正反映业已发 生的。”
——许国旺
江南大学
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文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
♦ Metabolite profiling produces information on the biochemical pathways
effected 代谢物分析能提供生化途径结果的信息
♦ Monitoring metabolites allows concurrent or sequential affects to be monitored, e.g. blocking of a metabolic pathway in the liver can lead to toxicity in the brain (hydrazine) 代谢监控可监控即时或相继的结果，例如：阻断肝脏中代谢途径会在脑中产生毒性肼
与转录组学和蛋白组学相比，代谢组学有以下优点： 1. 基因与蛋白质表达的微小变化会在代谢物上得到放大，
从而使检测更容易 2. 代谢组学的研究不需要建立全基因测序及大量序列标
签（EST）的数据库 3. 代谢物的研究种类远小于蛋白质的数目 4. 研究中采用的技术更通用
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第一章 代谢组学的简介 第二章 代谢组学的研究方法 第四章 代谢组学的应用 第五章 代谢组学的发展前景
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组学时代4种最重要的组学
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第一章 代谢组学简介——代谢组学的发展 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
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♦ Genomics and Proteomics are not sufficient to describe reasons for toxicity or disease state 基因组学和蛋白组学对于毒性或疾病状态的描述是不足的
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代谢组学的特点： 1. 关注内源化合物 2. 对生物体系的小分子化合物进行定量定性研究 3. 上述化合物的上调和下调指示了与疾病、毒性、基因
修饰或环境因子的影响 4. 上述内源性化合物的知识可以被用于疾病的诊断和药
物筛选
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1989
Haselden, et al.: First independent Pharma publication of Metabonomics
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代谢物数量因物种不同而差异较大： 植物（200 000种）、动物（2500种）、微生物（1500种）
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代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展 起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。
基因组学和蛋白质组学分别从基因和蛋白质层面探 寻生命的活动，而实际上细胞内许多生命活动是发生在 代谢物层面的，如细胞信号释放（cell signaling）， 能量传递，细胞间通信等都是受代谢物调控的。代谢组 学正是研究代谢组（metabolome）——在某一时刻细胞 内所有代谢物的集合——的源自文库门学科。基因与蛋白质的 表达紧密相连，而代谢物则更多地反映了细胞所处的环 境，这又与细胞的营养状态，药物和环境污染物的作用， 以及其它外界因素的影响密切相关。
1999 2000
2001 2002
2004
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Nicholson: Definition of Metabonomics
Nicholson, Lindon, and Holmes: Publication in Nature on Metabonomics
Increasing # of
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代谢组学（Metabonomics/ Metabolomics ）是通过考察生 物体系（细胞、组织 或生物体）受刺激或扰动后（如将某 个特定的基因变异或环境变化后），其代谢产物的变化或其 随时间的变化，来研究生物体系的一门科学。
代谢组（metabolome）是基因组的下游产物也是最终产物， 是一些参与生物体新陈代谢、维持生物体正常生长功能 和 生长发育的小分子化合物的集合，主要是相对分子量小于 1000的内源性小分子。
1982
Van De Greef: publication of MS for urine profiling
1983
Nicholson, et al.: Multi1984 component analysis of spectra
data from rat urine
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♦ Neither Genomics nor Proteomics can produce time course information
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“基因组学反映了什么是可以发生的，转录 组学反映的是将要发生的，蛋白质组学指出了 赖以发生的，只有代谢组学才真正反映业已发 生的。”
——许国旺
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♦ Metabolite profiling produces information on the biochemical pathways
effected 代谢物分析能提供生化途径结果的信息
♦ Monitoring metabolites allows concurrent or sequential affects to be monitored, e.g. blocking of a metabolic pathway in the liver can lead to toxicity in the brain (hydrazine) 代谢监控可监控即时或相继的结果，例如：阻断肝脏中代谢途径会在脑中产生毒性肼
与转录组学和蛋白组学相比，代谢组学有以下优点： 1. 基因与蛋白质表达的微小变化会在代谢物上得到放大，
从而使检测更容易 2. 代谢组学的研究不需要建立全基因测序及大量序列标
签（EST）的数据库 3. 代谢物的研究种类远小于蛋白质的数目 4. 研究中采用的技术更通用
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第一章 代谢组学的简介 第二章 代谢组学的研究方法 第四章 代谢组学的应用 第五章 代谢组学的发展前景
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组学时代4种最重要的组学
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