⑴ 代謝組學用色譜柱分離出的物質怎麼檢測其結構進行pca分析
靶向代謝組學新技術,區別於傳統的非定向代謝組學,具有如下優勢:
1.樣品種類多:生物流體(血液、尿、唾液、腸道微生物)、環境樣品、細胞、動植物組織、污水、葯品、食品。
2.化合物涵蓋廣:包括脂類、維生素、核苷酸、神經遞質等700種代謝產物,涵蓋所有主要代謝途徑。
3.分析時間短:我們的方法能在30min同時測定並准確鑒定出700種化合物。
4.復雜的數據處理:專業的數據處理方法和軟體,能對所得數據進行PLS-DA,PCA,ANOVA,VIP,Biomarker等分析。
⑵ 做代謝組學檢測的血液樣本怎麼採集與前處理
採集:
由於生物樣本通常採用組內平行樣本,不可避免的會由於時間、環境等因素產生「個體差異」,所以在採集動物血液時需要使用麻醉劑以減少採血過程中動物的疼痛感、不適感、創傷性,以減小應激反應造成的代謝物的變化、盡量縮短採集時間、保持一致的採集部位等細節問題;另外也考慮到樣本採集或制備的原則和易實現性,操作應具有簡便性和可重現性。
從生物體內採集出的血液首先會收集到專用容器,如動物實驗使用注射器取血後可以直接存儲在EP管內或采血管中,但若是從醫院檢驗科採集的血液會首先存儲在專用的真空采血管內,管內分別含有不同種類的抗凝劑、促凝劑等成分,適用於不同檢測項目,例如血清和血漿的生化試驗、免疫試驗、凝血試驗、紅細胞沉降率試驗、血常規檢測、血糖檢測等。常用的抗凝劑有EDTA、檸檬酸鈉、肝素鈉、肝素鋰,這些成分在與血液混合時不可避免地會產生基質效應,如促進或抑制血液中的細胞代謝、酶代謝,造成血液中小分子的種類和含量變化。有學者在血液與抗凝劑/促凝劑的相互作用方面進行了研究,認為肝素鈉相比於其他抗凝劑,與血液混合後引起的基質效應較弱,產生的雜質較少,並且也滿足重現性要求,在代謝組學研究中若使用氣質聯用或高分辨的液質聯用作為主要分析技術,建議選擇含有肝素鈉作為抗凝劑的采血管儲存離體血液。
前處理:
血液中含有血細胞,在采血後血細胞仍有短時間的存活,所以在採集血液樣本後需要盡快分離血細胞,例如高速離心可以將微小雜質及血細胞沉澱,減少離體血細胞的代謝造成的影響。若不需要第一時間進行分析,則應該盡快分裝,並儲存在-80℃生物低溫冰箱中。從微觀角度來說,借鑒化學反應速率常數隨溫度變化關系公式(阿倫尼烏斯公式),生物樣本的代謝活動與樣本所處溫度成正相關,在-80℃或液氮(-196℃)這種極低溫度下,血液中的酶或其他活性物質的活動才會減弱或停止,同時樣本中的水以晶體形式存在,減小了流動性,分子的傳輸性極大減弱,避免樣本變質或分解代謝,可保存數月數年。
血液樣本的前處理相比於尿液等其他類型的體液樣本,過程更多也更細致一些。原因是血液中含有的成分十分復雜,不同種類的化合物極性千差萬別,且存在種類較多、豐度較高的蛋白質成分,通常採用一定比例的有機溶劑進行渦旋震盪萃取(有機溶劑沉澱法),使極性和非極性小分子物質充分溶解在溶劑中,經高速離心後得到的上清液和下相為小分子萃取液,沉澱物質為蛋白及雜質成分。廣泛使用的溶劑包括甲醇、水、乙腈,其他如丙酮、異丙醇等等低極性和高極性的溶劑需要根據具體實驗需求而單獨定製設計。
總體而言,血液樣本的採集與前處理看似簡單,但過程中包含大量細節考慮與操作,應盡可能標准化,但一種方法不可能適用於所有實驗,需要圍繞實驗目的進行充分的個性化實驗設計,樣本的採集和前處理遵循易實現性、易重現性、多組分保留等原則,在生物樣本的來源、採集、前處理等源頭把關,保障實驗最終數據與結果的可靠性,經得起驗證。
⑶ 用放射性同位素標記法為什麼能追蹤細胞內物質代謝途徑
用放射性同位素標記法為什麼能追蹤細胞內物質代謝途徑
同位素示蹤法(isotopic tracer method)是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法,示蹤實驗的創建者是Hevesy.Hevesy於1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內的分布和轉移.繼後Jolit和Curie於1934年發現了人工放射性,以及其後生產方法的建立(加速器、反應堆等),為放射性同位素示蹤法的更快的發展和廣泛應用提供了基本的條件和有力的保障.
一、同位素示蹤法基本原理和特點
同位素示蹤所利用的放射性核素(或穩定性核素)及它們的化合物,與自然界存在的相應普通元素及其化合物之間的化學性質和生物學性質是相同的,只是具有不同的核物理性質.因此,就可以用同位素作為一種標記,製成含有同位素的標記化合物(如標記食物,葯物和代謝物質等)代替相應的非標記化合物.利用放射性同位素不斷地放出特徵射線的核物理性質,就可以用核探測器隨時追蹤它在體內或體外的位置、數量及其轉變等,穩定性同位素雖然不釋放射線,但可以利用它與普通相應同位素的質量之差,通過質譜儀,氣相層析儀,核磁共振等質量分析儀器來測定.放射性同位素和穩定性同位素都可作為示蹤劑(tracer),但是,穩定性同位素作為示蹤劑其靈敏度較低,可獲得的種類少,價格較昂貴,其應用范圍受到限制;而用放射性同位素作為示蹤劑不僅靈敏度,測量方法簡便易行,能准確地定量,准確地定位及符合所研究對象的生理條件等特點:
1.靈敏度高
放射性示蹤法可測到10-14-10-18克水平,即可以從1015個非放射性原子中檢出一個放射性原子.它比目前較敏感的重量分析天平要敏感108-107倍,而迄今最准確的化學分析法很難測定到10-12克水平.
2.方法簡便
放射性測定不受其它非放射性物質的干擾,可以省略許多復雜的物質分離步驟,體內示蹤時,可以利用某些放射性同位素釋放出穿透力強的r射線,在體外測量而獲得結果,這就大大簡化了實驗過程,做到非破壞性分析,隨著液體閃爍計數的發展,14C和3H等發射軟β射線的放射性同位素在醫學及生物學實驗中得到越來越廣泛的應用.
3.定位定量准確
放射性同位素示蹤法能准確定量地測定代謝物質的轉移和轉變,與某些形態學技術相結合(如病理組織切片技術,電子顯微鏡技術等),可以確定放射性示蹤劑在組織器官中的定量分布,並且對組織器官的定位準確度可達細胞水平、亞細胞水平乃至分子水平.
4.符合生理條件
在放射性同位素實驗中,所引用的放射性標記化合物的化學量是極微量的,它對體內原有的相應物質的重量改變是微不足道的,體內生理過程仍保持正常的平衡狀態,獲得的分析結果符合生理條件,更能反映客觀存在的事物本質. 放射性同位素示蹤法的優點如上所述,但也存在一些缺陷,如從事放射性同位素工作的人員要受一定的專門訓練,要具備相應的安全防護措施和條件,在目前個別元素(如氧、氮等)還沒有合適的放射性同位素等等.在作示蹤實驗時,還必須注意到示蹤劑的同位素效應和放射效應問題.所謂同位素效應是指放射性同位素(或是穩定性同位素)與相應的普通元素之間存在著化學性質上的微小差異所引起的個別性質上的明顯區別,對於輕元素而言,同位素效應比較嚴重.因為同位素之間的質量判別是倍增的,如3H質量是1H的三倍,2H是1H的兩倍,當用氚水(3H2O)作示蹤劑時,它在普通H2O中的含量不能過大,否則會使水的物理常數、對細胞膜的滲透及細胞質粘性等都會發生改變.但在一般的示蹤實驗中,由同位素效應引起的誤差,常在實驗誤差內,可忽略不計.放射性同位素釋放的射線利於追蹤測量,但射線對生物體的作用達到一定劑量時,會改變機體的生理狀態,這就是放射性同位素的輻射效應,因此放射性同位素的用量應小於安全劑量,嚴格控制在生物機體所能允許的范圍之內,以免實驗對象受輻射損傷,而得錯誤的結果.
⑷ 研究代謝途徑的互補測驗是什麼
需要更具體點,因為生物中的互補實驗有好幾個,
比如酵母雙雜交的互補實驗
又如藍白斑的互補實驗
又如雙分子熒光互補分析技術等等 雙分子熒光互補(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)分析技術,是由Hu等在2002年最先報道的一種直觀、快速地判斷目標蛋白在活細胞中的定位和相互作用的新技術。該技術巧妙地將熒光蛋白分子的兩個互補片段分別與目標蛋白融合表達,如果熒光蛋白活性恢復則表明兩目標蛋白發生了相互作用.其後發展出的多色熒光互補技術(multicolor BiFC),不僅能同時檢測到多種蛋白質復合體的形成,還能夠對不同蛋白質間產生相互作用的強弱進行比較。目前,該技術已用於轉錄因子,G蛋白βγ亞基的二聚體形式,不同蛋白質間產生相互作用強弱的比較以及蛋白質泛素化等方面的研究工作上。該方法利用綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)及其突變體的特性作為報告基因,將熒光蛋白分割成兩個不具有熒光活性的分子片段,再分別與目標蛋白連接。如果兩個目標蛋白因為有相互作用而靠近,就使得熒光蛋白的兩個分子片段在空間上相互靠近,重新形成活性的熒光基團而發出熒光。在熒光顯微鏡下,就能直接觀察到兩目標蛋白是否具有相互作用,並且在最接近活細胞生理狀態的條件下觀察到其相互作用發生的時間、位置、強弱、所形成蛋白質復合體的穩定性,以及細胞信號分子對其相互作用的影響等,這些信息對研究蛋白質相互作用有一定意義。