毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1.代谢组学简介
代谢组学起源于20 世纪80 年代,1985 年Nicholson 利用核磁共振( NMR )技术分析了大鼠的尿液,发现其中代谢物与肾损伤的关系的潜在意义[1 ] ,1999 年Jeremy K. Ni cholson正式提出了代谢组学(metabonomics)[2] 的概念:代谢组学是研究生物体系(细胞、组织、生物体) 受外部刺激所产生的所有代谢产物变化的科学[3 ] ,关注的对象是分子量在1000 以下的小分子化合物。根据研究的对象和目的不同,Oliver Fiehn 将对生物体系的代谢产物分析分为了4 个层次[4 ] :（1) 代谢物靶标分析: 某个或某几个特定组分分析;（2) 代谢轮廓分析:少数预设的一些代谢产物定量分析。如某一类结构、性质相关的化合物(氨基酸、有机酸或顺二醇类) 或某一代谢途径的所有中间产物或者多条代谢途径的标志性组分;（3) 代谢组学: 限定条件下特定生物样品中所有代谢组分的定性和定量;（4) 代谢物指纹分析:不分离鉴定具体单一的组分,而是对样品进行快速的分类(如表型的快速鉴定) 。
1.1代谢组学的研究方法
完整代谢组学流程包括样品的采集、预处理、数据采集和数据分析及解释。其研究平台主要是由分析技术平台和数据分析平台构成。代谢组学力求分析生物体系(如体液和细胞) 中所有代谢产物,所以整个过程中都要强调尽可能的保留和反映总的代谢产物信息。
1.1.1分析技术平台
到现在为止,在代谢组学的研究中最常见的分析工具是NMR ,尤其是1H2NMR[5 ] ,能够实现对样品的非破坏性、非选择性的分析,满足了代谢组学中对尽可能多的化合物进行检测的目标。但在植物的代谢组学研究中, 主要采用的技术是GCPMS。它的优势在于能够提供较高分辨率和检测灵敏度,并且有可供参考的、比较的标准谱图库,可以较为方便地得到待分析代谢组分的定性结果。其局限性表现在GC 只能对其中的挥发性组分实现直接的分析,从而得不到体系中的难挥发的大多数代谢组分的信息。作为一种有益的补充和替代技术,LCPMS( PMS ) 技术渐渐的被广泛地用于代谢组学的研究中[6 ,7 ] 。LCPMS 采用LC 作为其主要分离手段,增强了其分辨能力,与MS、MSPMS的联用可以得到代谢组分的结构信息。与GC 相比较,预处理相对的简单。
1.1.2数据分析平台
在得到分析对象的原始数据之后,首先需要对各种分析手段而得到的原始数据进行处理,可得到可用于代谢组学研究的格式。根据各种分析手段(NMR 、 GCPMS 、 LCPMSPMS) 自己独有的特点,研究者们开发出了相应的算法对原始谱图的数据采用提取、峰对齐[ 8 ] 、去噪[ 9 ] 等处理，然后需要对这些数据进行分析,挖掘隐含在其中的有用信息。
1.2代谢组学的应用
