代謝組學通過研究體內內源性代謝物種類和濃度的變化來解釋機體生命活動的代謝本質。作為系統(tǒng)生物學的一個分支,該技術已被廣泛應用于生命科學的許多領域。代謝組學具有多學科交叉的特點,其綜合了生物化學、分析化學、生物信息學等技術,對于初學者來說有一定的門檻。編者從2009年開始接觸代謝組學,當時相關書籍較少,大部分知識只能通過發(fā)表的文章來獲得,在學習和實驗的過程中也積累了一些經驗,形成了一些知識體系和框架。在 2017年開始更新自己的公眾號代謝組學分享平臺,分享代謝組學的相關知識和經驗。隨著關注人數(shù)的不斷增加,讓我感覺這種基礎知識的分享對于初學者來說非常有必要。在私信和留言中也總能收到來自讀者的肯定和感謝,一位讀者留言說我可以將公眾號的文章整理一下出一本書,因此我萌生了出版此書的念頭。
本書首先介紹了代謝組學的概念和分類,接著對代謝組學實驗流程中的各個環(huán)節(jié)進行逐一解釋和說明,然后對代謝組學實驗記錄和報告書寫進行概述,最后從整體上對代謝組學技術進行總結,旨在為代謝組學初學者提供入門的基礎知識,使讀者能夠更好地了解代謝組學并將其應用到實際科研中解決問題。此外,本書還提供了一些代謝組學學習的相關資料,并對常用的數(shù)據分析和統(tǒng)計軟件進行了簡要介紹。總之,作為一本學習手冊,希望該書能夠為各位讀者提供盡可能全面的知識圖譜,成為代謝組學研究和學習過程中的一本實用工具書。
本書所有內容大多來自編者實踐經驗積累和文獻閱讀筆記,同時參考了大量專家學者的論文著作,在此一并表示感謝。由于編者水平有限,缺點和疏漏之處在所難免,敬請各位讀者不吝指正,我們將虛心接受并加以修正。
編者
2024年6月
第1章 代謝組學概述 001
1.1 非靶向代謝組學 003
1.2 靶向代謝組學 011
1.3 擬靶向代謝組學 014
參考文獻 017
第2章 代謝組學的基本操作 019
2.1 樣本前處理 020
2.2 樣本檢測 024
2.3 數(shù)據預處理及統(tǒng)計分析 032
2.4 生物標記物的篩選 040
2.5 化合物鑒定 041
2.6 代謝組學研究中常用的數(shù)據庫 048
2.7 代謝組學活性篩選 057
2.8 小分子代謝物如何發(fā)揮重要功能 059
2.9 活性小分子代謝物的篩選方法 063
參考文獻 065
第3章 代謝組學研究中應記錄的關鍵信息 069
3.1 樣品前處理 070
3.2 樣本檢測 072
3.3 數(shù)據預處理與統(tǒng)計分析 073
3.4 化合物鑒定 075
3.5 化合物命名 076
3.6 小結 078
參考文獻 079
第4章 代謝組學相關資料 080
4.1 有助于實驗設計的參考文獻 081
4.2 代謝組學實驗中應該如何做選擇? 081
4.3 質譜相關知識 083
4.4 高分辨液質聯(lián)用技術的發(fā)展 090
4.5 質譜使用注意事項 095
4.6 代謝組學數(shù)據處理時如何去除外源性物質干擾 096
4.7 實驗過程中需要注意的問題 097
4.8 送公司測試樣本 102
參考文獻 105
第5章 代謝組學常用軟件操作 107
5.1 如何用 Origin軟件畫質譜圖 108
5.2 SIMCA軟件操作 117
5.3 MetaboAnalyst軟件操作 123
5.4 HemI軟件操作 137
5.5 MS-DIAL軟件操作 142
5.6 MZmine2軟件操作 151
第6章 總結 166
6.1 代謝組學并不神秘 167
6.2 代謝組學的學習過程 169
附錄 172
附錄一 代謝組學知識框架圖 173
附錄二 血液樣本的代謝組學研究方法 174
附錄三 尿液樣本前處理方法 175
附錄四 組織樣本前處理方法 175
附錄五 代謝組學樣本前處理和分析方法 176