Metabolomics 개요 #

• 기초 연구, 임상 연구, 의약품 개발, 환경 독성학, 농작물 개량 및 식품 과학 등에 적용
• 저분자 유기화합물인 대사체는 다양한 생물학적 프로세스에서 중요한 조절인자, 기질, 부산물 및 구성요소의 역할을 수행
• 세포나 시료에서 특정 대사체를 연구하여 생물학 시스템을 이해하고 기능에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있음
• 특정 대사체가 축적되면 신호 반응 경로가 결함이 일어나거나 활성화 될 수 있음
• Proteomics, Transcriptomics 및 Gonomics 식 관점과는 다른 접근법으로 세포의 실제 기능적 상태를 이해할 수 있음

Metabolomics 연구 방법 #

GC/MS

LC/MS

1D,2D NMR/MS

미지 대사체를 분석하여 통계적으로 유의한 변화가 있는 대사체를 찾아 화학구조를 밝히는 연구시 #

1) 시료분석

2) 피크 추출 및 정량 (다양한 소프트웨어 사용하여 정량)

3) 배열 및 통계 분석, 분석 및 시각화

• ANOVA, PCA, Clustering, volcano plot, hierarchical clustering을 사용하여 통계적으로 유의한 차이를 식별하거나 R 스크립트를 작성하여 분석 수행

4) 정성 분석 (화합물 ID를 밝힘)

5) 경로 분석 (Pathway analysis)

Targeted Metabolomics #

주로 검증을 목적으로 시행되며, 다수의 시료를 이용하여 식별된 대사체의 농도를 정확하게 분석합니다. 일반적으로 분석용 표준물질이 사용됩니다.

Metabolomics 응용 분야 #

기초 및 임상 연구

생물학 기초 지식 제공

질병과 관련된 대사체 바이오마커 식별 및 검증

농업 #

• 농작물 개발, 생산량 향상 및 농약/제초제 내성 최적화하기 위한 대사경로 식별 및 검증

식품/영양 #

• 식품 품질, 신뢰성, 맛, 영양가 등과 관련된 대사체를 밝히고 기능성 식품개발에 기여

제약 #

• 신약 발굴 및 개발을 위한 대사체와 독성 마커를 식별

• 정상 상태 및 질병 상태의 대사체 profile을 비교하여 질병상태에서 변화되는 주요 대사체들을 검출 및 규명함으로써 질병의 조기진단 및 새로운 병리생리 및 치료표적을 규명하고자 함

환경 #

• 환경 및 생물학적 시스템에서 화학물질과 스트레스 유발 물질과 관련된 대사체를 식별

바이오 연료 #

• 대사체 Profile을 식별하여 발효 프로세스와 바이오 연료 생산을 최적화

Reference #

• http://metabolomics.chem.agilent.com/
• http://pages.ingenuity.com/IPAMetabolomicsWhitePaper.html

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