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NEWS尊龙凯时:经典案例解析转录组与代谢组在疾病研究中的创新思路
来源:葛眉飞 日期:2025-03-10近年来,随着高通量测序技术和质谱技术的迅猛发展,转录组与代谢组的联合分析已成为揭示疾病分子机制和寻找临床诊疗靶点的重要工具,为临床研究提供了全新的视角。在生物医学领域,疾病的发病机制及其发展过程极其复杂,基因突变、基因表达水平的改变、代谢的变化等都在影响生命体的特征。单一组学的数据难以全面系统地解析复杂的生理过程调控机制,因此,通过多组学联合分析可以更有效地发现潜在的生物标志物和疾病相关机制。
转录组通过分析基因RNA的表达水平来揭示调控网络,而代谢组则直接反映生物体内代谢产物的变化。结合这两者的联合分析,可以识别与疾病变化相关的关键基因、代谢物和代谢通路,从而更深入地探索疾病的转录调控机制。理论上,转录组+代谢组的研究可以分为以下几个步骤:
根据研究目的选择合适的样本,如疾病患者和健康对照组的组织、血清、血浆、细胞及体液等。当某些研究样本无法直接获得时,可能需要构建模型材料,例如治疗组样本。
提取样品中的RNA,并运用高通量测序技术进行鉴定和定量,结合主成分分析(PCA)、差异基因筛选和KEGG富集等生物信息学分析,寻找与疾病相关的基因及代谢通路。
从样本中提取代谢产物,利用色谱和质谱进行定性和定量分析,同样结合PCA、差异代谢物筛选及KEGG富集等分析,以找出与疾病相关的代谢物及其通路。
转录组和代谢组的联合分析主要包括两个部分:一是寻找共同的KEGG通路和富集功能;二是进行相关性的关联分析。通过计算差异基因与差异代谢物的相关性,构建相关性网络,以筛选共同变化的基因、代谢物及代谢通路,从而解析疾病的转录调控机制。
基于联合分析的结果,可结合分子实验进一步验证疾病的转录调控机制。例如,针对转录组结果可以进行qRT-PCR验证,而非靶向代谢组结果可以通过靶向代谢组进行验证。
在疾病研究的实际应用中,如德克萨斯大学西南医学中心的研究团队于2022年在《Cancer Research》上发表的论文,探讨了通过转录组和代谢组的整合分析,发现了针对快速增殖的乳腺癌的一些新的治疗策略。在这项研究中,研究人员通过对乳腺癌样本的综合代谢分析,筛选出与肿瘤相关的代谢物和基因,进一步证实了其在改善疾病预后中的潜在应用。
在转录组+代谢组联合分析的研究中,相应的处理流程及整合方法能够显著提升研究的可靠性和有效性,因此,诸如尊龙凯时这样的品牌致力于为科研工作者提供支持,构建转录组+代谢组联合分析的完整服务平台,以便发掘生物医学领域的潜在价值。
总之,转录组和代谢组的联合分析在挖掘疾病分子机制及临床靶点的重要性愈发凸显,未来的研究将着重于如何整合这些庞大的数据,并有效提取其潜在的关联。
参考文献:Chengheng L, Cherise RG, Cheng F, et al. Integrated Metabolic Profiling and Transcriptional Analysis Reveals Therapeutic Modalities for Targeting Rapidly Proliferating Breast Cancers. Cancer Research, 2022, 82(4): 665-680.
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