生物体的表型是由DNA、RNA、蛋白质及代谢物共同调控决定的。研究mRNA可以锁定组间差异的关键基因,并进一步揭示基因水平的调控网络。但是单一的组学研究难以摸清调控网络中,多水平之间的复杂关系

代谢组学是以内源性小分子化合物为对象,通过色质联用技术,结合生物信息学分析,研究生命体内代谢物的种类和含量的学科。通过代谢物的含量变化及规律,寻找相关的代谢通路,进而阐释生物学问题。

代谢物作为生物体表型的基础和直接体现者,是一种天然的表型指标。一方面,可以单独作为表型数据衡量各个样品的水平,另一方面,可以结合其他组学(转录组、蛋白组、微生物多样性、宏基因组、GWAS),缩小候选基因/通路、进行多水平互相印证、探究共生/寄生关系、辅助基因定位等。代谢组+ (Meta+)研究模式已经在多个领域广泛使用,成为深入研究科学问题,系统阐释作用机制的利器。

目前代谢组学技术已经应用到了各个领域,医学研究(开发临床标志物、疾病研究),农学研究(生长发育、胁迫响应、免疫互作、突变表型),微生物发酵(食品安全、风味工艺),药学(药效评估、中药活性成分),环境群落(土壤环境,水体环境,肠道环境),育种(作物育种、花卉培育)等。

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