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功能研究迎来组学新纪元

2009-07-10 09:57:01 浏览量:
  微阵列和定量PCR技术提供了分析比较不同样本间基因表达或拷贝数差异的方法。然而,这些方法都不能反映表达的真实水平,因为真正的表达或活性通常不能反映转录水平(McAuliffe和Ktaenhammer,2002)。正因为如此,现代的组学分析[比如蛋白质组学利用基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(matriX-assis—tedlaser-desorption/ionizationtime—of—flight,MALDI—TOF)来分析细胞的蛋白质组成;代谢组学能够定量分析样本中的小分子量物质]对于生物系统的功能分析非常重要(McAuliffe和Klaenhammer,2002;Nicholson等,2005)。

  在肠道微生物生态学中,蛋白质组学具有把细菌群体编码的遗传信息与它们的表型联系起来的潜力。而且,MALD1一TOF分析可能用于重要肠道微生物特征的鉴定(比如结合的受体位点,包括与黏膜结合所需的位点)。将蛋白质组学和基因组学相结合将有利于更加详细地分析人类肠道微生物生态学。核磁共振(NMR)技术和液质联用色谱技术可能被用来分析微生物的代谢产物,作为健康状况或者药效的生物指标。代谢组学用来研究整个有机体或生命体的代谢流。对于人类来说,这是基因组编码活性与我们的原住肠道微生物代谢活性所构成的总和(Nicholson和wilson,2003)。后基因组原理的使用,包括蛋白质组学和代谢组学,将会拓展我们对人类肠道微生物的整体功能和活性的认识(超出了细菌进化和组成动力学)。这些分析将会对饮食和健康的影响进行详细的研究,包括益生元的摄入、肠道微生物和宿主间的关系。确实,人类宿主和肠道微生物之间的复杂的共生关系使Nicholson等在2005年提出了宿主的“条件代谢表型”(conditionalmetabolicphenotype)概念,其根据是宿主的基因组、肠道微生物和其他包括营养因子在内的环境因子。而且,他们间接地推断出这种“条件代谢表型”与健康和药效相关。正因为如此,削弱共生微生物(不论是抗生素还是饮食)有可能导致肠道微生物发生无法控制的变化,其长期的影响无法预料(Nicholson等,2005)。

  基因组学、蛋白质组学和代谢组学将使我们对食物成分(比如益生元)、肠道微生物和宿主(包括细菌间的相互作用)间的相互关系的分子机制的理解有所帮助。醉终的终点就是相信功能性食物的安全性以及摄入这些制品对人类健康有益(McAuliffe和Klaenhammer,2002)。