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代谢组学/代谢物

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  1. 碳水化合物
  2. 脂类
  3. 氨基酸
  4. 核苷酸


  1. 碳水化合物
  2. 脂类
  3. 氨基酸
  4. 核苷酸

代谢物

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代谢物是有机化合物,是代谢途径中的起始物质/中间体。代谢物是通过饮食吸收的小而简单的结构。它们包括维生素和必需氨基酸。它们可以用来构建更复杂的分子,或者分解成更简单的分子。中间代谢物可以由其他代谢物合成,并经常释放化学能。例如,葡萄糖可以通过糖异生(合成代谢反应)合成形成淀粉或糖原,并且可以在糖酵解(分解代谢反应)过程中分解以获得化学能。代谢的最终产物从生物体中排泄出来。例如,尿素是人体蛋白质降解的最终产物。二氧化碳通常被认为是好氧生物体中碳水化合物、蛋白质和脂肪降解的最终产物,尽管从技术上讲,二氧化碳作为碳酸也可以参与某些物质的生物合成,特别是在植物中。分解代谢和合成代谢分解代谢:涉及能量释放并导致生物体中复杂物质(如蛋白质或脂类)分解的降解代谢。合成代谢:新陈代谢的建设性部分,特别关注大分子合成。

分解代谢:文件:Http://www.merriam-webster.com/dictionary/catabolism. 合成代谢:文件:Http://www.merriam-webster.com/dictionary/anabolism.


代谢物及其代谢途径

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KEGG 代谢途径

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GenomeNet 是由京都大学生物信息学中心开发的一个资源数据库,致力于提供计算设备来帮助研究基因组和生物医学科学的各个领域。该数据库提供了大量人类和植物中各种代谢途径的差异化图谱。此外,诸如疾病和药物研究等主题也用视觉辅助工具进行了详细的说明和讨论。GenomeNet 还非常重视基因测序和分析,它提供了许多生物信息学工具来研究基因组序列基序、系统发育研究以及您想了解有关基因的任何其他信息。GenomeNet 的一大贡献是提供KEGG 图谱和途径,这些图谱和途径作为研究代谢组学的视觉辅助工具。


京都基因和基因组百科全书 或 KEGG,是一个生物系统数据库,它包含基因、蛋白质、化学构建块、分子途径、层次结构以及各种生物对象之间的关系。KEGG 将基因组与生物系统联系起来,并将途径映射在一起,以查看交互循环和所涉及的代谢物。您还可以通过输入特定生物体在 KEGG 网站上搜索。


初级代谢物:以下是显示所有初级代谢物不同途径的链接。初级代谢物包括参与形成作为正常合成代谢和分解代谢过程一部分的化合物的反应。这些过程发生在生物体的细胞中。

一些初级代谢物的 KEGG 图谱
碳水化合物次级代谢途径
]


脂类代谢途径

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核苷酸代谢途径

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能量合成途径
]


其他初级代谢途径

氨基酸代谢途径
糖类生物合成代谢途径

辅因子和维生素代谢途径



新词汇:1. 直系同源物或直系同源基因是指不同物种中彼此相似的基因,因为它们起源于一个共同的祖先。2. 同源基因是指通过全基因组复制过程产生的旁系同源基因。3. 旁系同源物:一个生物体中复制到同一基因组中的两个不同位置的基因,使两个副本成为旁系同源物。4. 异源基因:由两种生物体之间的水平基因转移产生的同源物。异源基因可能具有不同的功能,如果新的环境对于水平移动的基因来说大不相同。一般来说,异源基因通常在两种生物体中具有相似的功能。5. 配子学:指非重组、异性染色体上同源基因之间的关系。配子同源物是由于遗传性别决定的起源和性染色体之间重组障碍而产生的。

相关性:该网站数据库通过汇编所有代谢途径与我们的课程工作和教科书相关联。它定义了代谢物,描述了它们在任何途径中的作用,并让我们清楚地了解它与生物体整体的关系。该数据库可用于研究,以进一步加深我们对代谢组学世界的理解,这将反过来帮助我们理解,甚至可能治愈不同的疾病。


MetaCyc 是一个数据库,包含来自各种生物体的 900 多个初级和次级代谢途径;它还包含相关的化合物、酶和基因。与 KEGG 类似,MetaCryc 数据库通过提供许多代谢途径的视觉辅助工具来帮助研究代谢组学。

MetaCyc 途径 的令人兴奋的一面是其对途径的详细解释。您可以查看所有代谢物及其子类。(它还允许您查看所有代谢物彼此之间的关系及其层次结构。)新词汇:1. 前列腺素是脂类化合物中的一员,它从脂肪酸中通过酶促作用衍生而来,在动物体内具有重要功能。每个前列腺素都包含 20 个碳原子,包括一个 5 个碳的环。它们是介质,具有多种强烈的生理作用;尽管它们在技术上是激素,但很少被归类为激素。2. 环氧合酶:前列腺素在通过环氧合酶(COX-1 和 COX-2)和末端前列腺素合成对 AA、DGLA 或 EPA 进行顺序氧化后产生。3. 假化合物:不一定是物理化合物。例如,光或 DNA 碱基对的错配可以被认为是假化合物。4. 超原子:是似乎表现出某些元素原子性质的原子团。5. 分类单元(复数为分类单元)或分类单位,是用来指定生物体或生物体群体的名称。

相关性:该网站数据库与我们的课程工作和教科书相关,就像 KEGG 网页一样。但是,MetaCyc 允许根据生物体进行用户友好的特定搜索。它还仔细查看基因组。


人类代谢组数据库

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人类代谢组数据库 是世界上最完整的人类代谢物和人类代谢数据集合。它包含了超过 2180 种代谢物的记录。它包含所有代谢物以及它们的发现位置(生物体液、组织等),并提供分子结构、重量和 IUPC。HMDB 还包含来自数百个质谱和核磁共振代谢组学分析的实验代谢物浓度数据,这些分析是对尿液、血液和脑脊液样本进行的。HMDB 包含化合物描述、名称和同义词、结构信息、物理化学数据、参考 NMR 和 MS 光谱、生物体液浓度、疾病关联、通路信息、酶数据、基因序列数据、SNP 和突变数据,以及与图像、参考文献和其他公共数据库的广泛链接。HMDB 的另一个方面是生物体液搜索,它允许您查看 7 种不同生物体液中不同代谢物的正常和异常浓度。

Universe-review.ca 是一个链接,它提供了关于不同必需代谢物的简要概述。它介绍了分子的结构及其在各种代谢途径中的作用。 Biosynth 化学与生物学 是另一个提供有关脂类的特定信息的网站。新词汇:1. CAS 登记号是化学物质、聚合物、生物序列、混合物和合金的唯一数字标识符。它们也被称为 CAS 号、CAS RN 或 CAS # 2. 生物体液:涵盖体内发现的任何液体,HMDB 包括:羊水、胆汁、血液、母乳、脑脊液、粪便、淋巴液、月经、粘液、唾液、皮脂、精液、汗液、滑液、尿液、玻璃体液和呕吐物。3. 皮脂:油性物质由皮脂腺分泌,称为皮脂,以及死亡的产脂细胞的碎屑。4. 简化分子输入行条目规范或 SMILES:是使用简短的 ASCII 字符串来明确描述化学分子结构的规范。SMILES 字符串可以被大多数分子编辑器导入,以转换回分子的二维图或三维模型。5. 美国信息交换标准代码 (ASCII),基于英语字母的字符编码。ASCII 代码在计算机、通信设备和其他处理文本的设备中表示文本 相关性:虽然前两个数据库更侧重于代谢物途径,但 HMDB 侧重于代谢物组成和化学/化学相互作用。这与 HMDB 能够真正将每种代谢物分解到分子水平相关。HMDB 还允许购买这些化合物。

http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=1694820.com

摘要:这篇同行评审文章的重点是讨论糖酵解过程,该过程导致 ATP 的形成,ATP 是厌氧真核生物 Monocercomonoides 中的主要燃料。ATP 和葡萄糖都是与糖酵解直接相关的代谢物,并将包含在生物体的代谢组中。由于厌氧真核生物缺乏完整的柠檬酸循环,它们每分子葡萄糖只能提取少量 ATP。这与人类细胞相反,因此这篇文章很重要,因为它讨论了糖酵解中酶的替代版本。在厌氧真核生物中,通过从相关细菌到其他真核生物的水平基因转移,检查了诸如丙酮酸正磷酸二激酶和焦磷酸-果糖-6-磷酸磷酸转移酶之类的酶。水平基因转移是生物体将遗传物质转移到非后代细胞的过程。对 Monocercomonoides 糖酵解途径的分析导致了对单基因树和保守 HGT 事件的识别,这些事件为称为 Ecavata 的原生生物的单系性提供了证据。氧单鞭毛虫与贾第鞭毛虫和滴虫之间的共同水平基因转移事件进一步支持了这种关系。这种关系成为重要的资源,因为它专注于利用 Monocercomonoides 的葡萄糖代谢物来确定其谱系。

术语:水平基因转移 - 生物体将遗传物质转移到非后代细胞的过程 单系性 - 一组包含祖先物种及其所有后代的生物体。氧单鞭毛虫 - 一组仅在白蚁和其他食木昆虫的肠道中发现的鞭毛原生动物。双鞭毛虫 - 一组鞭毛虫,其中大多数是寄生虫。也归类为原生生物。行进引物 - 是一种用于对长 DNA 片段(1.3 到 7 千碱基之间)进行测序的测序方法,该方法通过将长序列划分为几个连续的短序列来实现。系统发育分析 - 对性状(例如,序列)之间的进化联系进行分析。分类群 - 任何具有相同分类等级的生物体或生物体组;例如,一个目、科、属或种的成员。

相关性:这些信息如何与您迄今为止在本课程中学习的信息相关?本资源与我们目前的课程非常密切相关。正如大家所记得的,我们必须记住完整的糖酵解途径,这正是本文所涵盖的。它关注了参与途径的酶,这些酶是我已经记忆的一些酶。它还从厌氧的角度回顾了该过程,这揭示了糖酵解如何被改变但仍然产生 ATP。这非常有趣,因为我们主要关注的是一种类型的糖酵解。


分析科学研究所

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http://www.isas.de/english/menu-top/research/research-departments/metabolomics/

摘要:ISAS 的主要目标是创建能够回答有关代谢物特异性、选择性和动态范围的问题的分析方法。他们希望能够一步识别代谢组(例如,从人呼出的空气样本中识别出表明肺癌存在的危险代谢物)。ISAS 的另一个目标是在单细胞水平上检测出由于突变和每个细胞所处的不同环境而产生的差异。

术语:生物源 - 对于维持生命过程是必要的 (http://www.thefreedictionary.com/biogenic) 霉菌毒素 - 由真菌产生的毒素。该术语通常保留用于对人或动物有毒的真菌代谢物,这些代谢物是由生长在食物中的霉菌产生的(例如,黄曲霉毒素、麦角碱)。 (http://www.plantpath.cornell.edu/glossary/Defs_M.htm)

微流控 - 微流控是设计、制造和配制处理纳升或皮升级流体体积的器件和过程的科学。器件本身的尺寸范围从毫米到微米。 (http://whatis.techtarget.com/definition/0,,sid9_gci526632,00.html)

菌丝 - 真菌和放线菌的长而分枝的丝状细胞。在真菌中,菌丝是营养生长的主要模式,统称为菌丝体。 (http://en.wikipedia.org/wiki/Hyphal)

电流法 - 涉及或是一种化学滴定,其中使用测量在溶液中两个电极之间施加的电位差下流过的电流来检测终点 (http://www.webster.com/dictionary/amperometric)

伏安法 - 是一种电分析方法,用于分析化学和各种工业过程。在伏安法中,通过测量电流随电位变化而获得有关分析物的的信息。 (http://en.wikipedia.org/wiki/Voltammetry)

计时库仑法 - 研究电极表面性质,例如表面积。 (http://www.answers.com/topic/chronocoulometry?cat=technology)

细胞抑制剂 - 抑制或抑制细胞生长和繁殖 (http://medical-dictionary.thefreedictionary.com/cytostatic)

相关性:ISAS 到目前为止使用的许多技术与我们在课程中学习的科目相似。ISAS 使用核磁共振波谱法来评估人类肠道组织中的细胞内和细胞外代谢物,以试图识别癌细胞产生的代谢物。在第 4 章中,我们了解到 NMR 可以显示组件结构的动态部分(折叠、构象改变以及与不同分子的相互作用)。通过这种方法,人们可以更早地诊断出结直肠癌,并且使用的方法比以前侵入性更小。由于癌细胞具有突变的基因并产生与正常结直肠细胞不同的代谢物,因此能够识别这些产物的方法将非常有用。在第 3 章中,我们学习了质谱方法,包括 MALDI MS、ESI MS 和 MS/MS。ISAS 在其许多项目中使用离子迁移率质谱法,包括霉菌识别、分析呼吸以检查糖尿病和肺癌。离子质谱 (IMS) 通过使用均匀的电场来检测微量化学物质,以查看气相离子的迁移差异。蛋白质组学和基因组学可以显示问题的通用药物治疗方法,而单细胞实验室研究可以用于为每个人的独特细胞及其代谢组可能存在的差异创建特定药物。



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其他文章

1)关于产黄青霉中中心代谢、氨基酸生物合成和青霉素产量之间稳态关系的代谢组学研究 [1]

2)基于代谢控制原理的分子靶点药物发现模式的批判:基于途径的发现的优势 [2]

3)代谢组学 - 前进的道路 [3]



图片 下面的链接是之前提到的每种代谢物的图片、结构和图表。File:Http://www.brynmawr.edu/Acads/Chem/mnerzsto/carb-1.htm - 碳水化合物结构。File:Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pccompound&term=carbohydrate – PubChem 碳水化合物图片。File:Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez - PubChem 脂类图片。File:Http://www.chemistryland.com/ElementarySchool/BuildingBlocks/Lipids.jpg - 脂类 File:Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez - PubChem 氨基酸 File:Http://www-jmg.ch.cam.ac.uk/data/molecules/amino/ - 所有氨基酸(化学式和图表)File:Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez - 核苷酸 PubChem File:Http://publications.nigms.nih.gov/thenewgenetics/images/ch1 nucleotide.jpg - 概述 - 核苷酸 File:Http://www.nvo.com/jin/nss-folder/scrapbookcell/4 nucleotide.jpg – 4 种核苷酸 File:Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez - 辅因子 PubChem File:Http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez PubChem 糖类


代谢物索引

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