代謝組學(metabolomics/metabonomics)是研究生物體內源基礎代謝物質整體及其變化規律的科學。代謝組研究的中心任務是發現、量化和編錄生物內源基礎代謝物質的整體及其變化規律,并將這種變化規律與發生的生物學事件或過程聯系起來。基因、轉錄組、蛋白質組的“終點站”,能更直接、準確地反映生物的病理生理學狀況。代謝組學是整體系統生物學的基礎和系統生物學的重要組成部分,是建立在物理學基本原理基礎上的分析化學;是一種基于數學計算與建模的化學計量學和基于生物化學的生命科學等學科交叉的學科。
代謝組在生命科學中處于的地位:
1.小分子水的產生和基礎代謝是生物體作用的最終結果,生物體中基礎代謝產物的分析可以更加直觀、準確地反映生物體的病理生理狀況;
2.基因和蛋白質表達的有效微小變化會放大到代謝物上,使檢測更加容易;
3.代謝組學的代謝物信息庫非常簡單,但其復雜程度遠遠不及全基因組測序和大量表達序列標簽;
4.很少的代謝物,遠遠少于基因和蛋白質的數據,而且物質的分子結構也非常簡單。
5.代謝組研究中所采用的技術,在不同的生物系統中,代謝組所使用的代謝組學研究中采用的技術更容易在不同的領域得到推廣和接受。
代謝組的分類:
一般說來,代謝組學側重于分子量小于1000的小分子水化合物,科學家根據研究對象和目的,將代謝組學分為四級:
1.代謝物目標分析(metabolitetargetanalysis):對某一或幾個特定成分進行定性和定量分析;
2.基礎代謝指紋分析(metabolicfingerprying):同時分析多個基礎代謝產物,不分類別地鑒別特定的單一組分,可快速地將樣品分類,如表型鑒別;
3.基礎代謝概況(譜)分析(metabolicprofiling):在限定條件下對生物體內特定組織(abiologicalcompartment)中基礎代謝產物進行快速定性和半定量分析;
4.代謝組學(metabolomics/metabonomics):定量分析由有機體或體內某個特定組織所含的所有代謝物,并研究在外界干預或疾病生理條件下該代謝組的動態變化規律。