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使用穩定同位素標記測定已知和未知代謝物
發布時間:2020-12-25     作者:wyf   分享到:

使用穩定同位素標記測定已知和未知代謝物

手動識別所有檢測離子的分子式需要相當長的時間。利用MS-DIAL程序和13C標記,誕生了一種化學信息學方法,可以利用測定的C數和LC-MS/MS結果明確分子式。在目前的數據庫中沒有找到的分子式通常不作進一步的分析。圖3的研究案例表明這項研究分析了這些未匹配的代謝物的化學成分,并在12種植物中匹配上了1133種代謝物。異構體/類似物,即糖基化或羥基化的類似物,可以根據MS/MS的相似性、同源性和生物反應因子獲得。這些類似物的鑒定可能有助于發現相應的生物合成基因,包括糖基轉移酶、細胞色素P450單加氧酶或2-氧戊二酸依賴性雙加氧酶。

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發掘“完全未知的代謝物(CUMs)”

 代謝物的結構歸屬分為兩組:1)代謝物常見于多個植物科中,2)代謝物特征存在于某一科植物中。此外,1395773種代謝物特征被定性為未知;它們的碳數用正離子或負離子模式測定。利用MS/MS的相似性、同源性和生物反應分析未知代謝物。所有與1133種代謝物的關聯代謝物都被計算了出來。大多數未知代謝物與結構確定的代謝物有關。有趣的是,19077種代謝物特征分別在正離子和負離子模式下與其他代謝物無關聯,這意味著它們來自CUMs;它們與已知的生物反應無關。

用于CUMs評分的計算方法的發展

鑒定特殊代謝物對于理解植物界特殊代謝物的進化至關重要。為了通過MSNMR闡明CUMs的結構,需要使用色譜技術進行目標化合物分離。然而,由于沒有已知的結構信息,因此很難決定哪些CUMs應該初被分離。分離前必須知道哪種代謝物對植物的生物和化學特性影響大。

一種通過基因組學、轉錄組學和代謝組學等組學分析的計算系統被認為對CUMs的“排名”很有用(圖4)。不同的植物物種可能具有CUMs或其異構體/類似物。通過分析額外的特殊代謝組,CUMs可以通過其MS/MS相似性關聯。這些聯系表明了這類代謝對物種的重要性。特殊代謝物的生物合成基因可以在全基因組關聯研究(GWAS)中通過結合信號強度和多個物種的測序基因組中的單核苷酸多態性數據來表征。還可以檢測到未知代謝物的關聯。由于環境脅迫和器官特異性的影響,與特殊代謝相關的生物合成基因會發生共表達。共表達基因可能提供靶基因的特性。近,基因聚類分析已經被用于特殊代謝的研究,鄰近基因能提供關于目標基因的參考信息。這種數據分析方法已經成為GWAS、共表達分析和基因聚類分析中的常規方法,其中基因聚類分析和微生物中的特殊代謝組結合非常常見。當CUMs滿足以下條件時,便得到計算得分:

1)現有代謝組數據中的CUMs與代謝組分析中特定種類的代謝產物高度相關性;

2CUMsGWAS中的基因相關;

3)轉錄組分析中的基因共表達;

4)基因是基因組分析中基因簇的一部分。通過得分選擇要分離的CUM。代謝組分析中的信號強度有助于確定產生CUMs的初始反應物。因為樣品需要一定用量,樣品的選擇同樣會使分離和結構解析更**、便捷。

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使用基因組、轉錄組和代謝組數據對CUMs進行評分的預期工作流程。

在基于MS的代謝組學中,利用**的方法對已知和未知代謝物進行結構解析是關鍵,因為未知代謝物的識別有助于對缺失的特殊代謝物進行識別。目前的研究技術正處于平臺發展期,因為多數可用標準品鑒定的特殊代謝物已經被鑒定出來。因此,須使用基因組、轉錄組和代謝組數據積極地引入新的代謝產物的計算方法。雖然這項任務具有挑戰性,但理解特殊代謝的功能將有助于正確理解植物進化過程。

產品供應:

CAS號:14132-51-5    

中文名稱:苯甲醛-D5    

英文名稱:Benzaldehyde-d5    

CAS號:39091-63-9    

中文名稱:溴代異丙烷-D7    

英文名稱:2-Bromopropane-d7    

CAS號:1455-13-6    

中文名稱:甲醇-D1    

英文名稱:Methanol-d1    

CAS號:4165-57-5    

中文名稱:溴苯-D5    

英文名稱:Bromobenzene-d5    

CAS號:865-50-9    

中文名稱:碘甲烷-D3    

英文名稱:Iodomethane-d3    

CAS號:53170-19-7    

中文名稱:二甲胺鹽酸鹽-D6    

英文名稱:Dimethyl-d6-aminehydrochloride    

CAS號:106658-09-7    

中文名稱:2-氨基丙烷-D7    

英文名稱:Isopropyl-d7-amine    

CAS號:215527-70-1    

中文名稱:苯硼酸-D5    

英文名稱:Phenyl-d5-boronicacid    

CAS號:68375-92-8    

中文名稱:1,4-二溴丁烷-D8    

英文名稱:1,4-Dibromobutane-d8    

CAS號:4165-62-2    

中文名稱:苯酚-D5    

英文名稱:Phenol-d5    

CAS號:13127-88-3    

中文名稱:苯酚-D6    

英文名稱:Phenol-d6    

CAS號:3675-63-6    

中文名稱:溴乙烷-D5    

英文名稱:Bromoethane-d5    

CAS號:4165-61-1    

中文名稱:苯胺-2,3,4,5,6-D5    

英文名稱:Aniline-d5    

CAS號:6485-58-1    

中文名稱:碘乙烷-D5    

英文名稱:Iodoethane-d5    

CAS號:4165-56-4    

中文名稱:對二溴苯-D4    

英文名稱:1,4-Dibromobenzene-d4    

CAS號:314062-45-8    

中文名稱:哌嗪-D8二鹽酸鹽    

英文名稱:Piperazine-2,2,3,3,5,5,6,6-d8dihydrochloride    

CAS號:917358-65-7    

中文名稱:N-甲基哌嗪-2,2,3,3,5,5,6,6-D8    

英文名稱:N-Methylpiperazine-d8    

CAS號:285132-87-8    

中文名稱:二乙胺鹽酸鹽-D10    

英文名稱:Dityhyl-d10-animehydrochloride    

CAS號:152404-47-2    

中文名稱:4-羥基苯甲酸-D4    

英文名稱:4-Hydroxybenzoic-2,3,5,6-d4acid    

CAS號:25725-11-5    

中文名稱:叔丁醇-D9    

英文名稱:2-Methyl-2-propanol-d9    

CAS號:101927-33-7    

中文名稱:2-碘丙烷-D7    

英文名稱:2-Iodopropane-d7    

CAS號:102867-56-1    

中文名稱:2-(2-羥基乙氧基)乙醇-D8    

英文名稱:2-(2-Hydroxyethoxy)ethanol-d8    

CAS號:102910-31-6    

中文名稱:正丙醇-D7    

英文名稱:N-Propanol-d7    

CAS號:103963-58-2    

中文名稱:1,2-苯二酚-3,4,5,6-D4    

英文名稱:1,2-Benzene-3,4,5,6-d4-diol    

CAS號:1079-02-3    

中文名稱:苯甲酸-D5    

英文名稱:Benzoicacid-2,3,4,5,6-d5    

CAS號:1173020-64-8    

中文名稱:4-溴苯甲醛-D4    

英文名稱:4-Bromobenzaldehyde-d4    

CAS號:1189723-14-5    

中文名稱:1-甲基-4-哌啶酮-2,2,6,6-D4    

英文名稱:1-Methyl-4-piperidone-2,2,6,6-d4    

CAS號:1219802-81-9    

中文名稱:芐胺-D5    

英文名稱:Benzyl-2,3,4,5,6-d5-amine    

CAS號:1219803-98-1    

中文名稱:庚酸-D5    

英文名稱:Heptanoicacid-d5    

CAS號:1257654-84-4    

中文名稱:三乙氧基硅烷-D1    

英文名稱:Triethoxysilane-d    

CAS號:1259188-37-8    

中文名稱:三(2-乙基己基)磷酸酯-D51    

英文名稱:Tris(2-ethylhexyl)phosphate-d51    

CAS號:1335401-17-6    

中文名稱:丁香酚-D3    

英文名稱:Eugenol-d3    

CAS號:134071-64-0    

中文名稱:叔丁胺-D9-鹽酸鹽    

英文名稱:tert-Butylamine-d9hydrochloride    

CAS號:14493-42-6    

中文名稱:丁二酸-2,2,3,3-D4    

英文名稱:Succinicacid-d4    

CAS號:1628788-85-1    

中文名稱:3-(苯基-2,3,4,5,6-D5)-9H-咔唑    

英文名稱:9H-Carbazole,3-(phenyl-2,3,4,5,6-d5)-    

CAS號:17901-93-8    

中文名稱:苯甲醛-D6    

英文名稱:Benzaldehyde-d6    

CAS號:19136-91-5    

中文名稱:甲基乙酸-2,2-D2    

英文名稱:Propionic-2,2-d2acid    

CAS號:191656-33-4    

中文名稱:對氯苯胺-D4    

英文名稱:4-Chloroaniline-d4    

CAS號:202529-13-3    

中文名稱:3-甲基吡啶-D7    

英文名稱:3-Methylpyridine-d7    

CAS號:2036-39-7    

中文名稱:噻吩-D4    

英文名稱:Thiophene-d4    

CAS號:2199-69-1    

中文名稱:1,2-二氯苯-D4    

英文名稱:1,2-Dichlorobenzene-D4    

CAS號:2199-72-6    

中文名稱:1,2,4-三氯苯-D3    

英文名稱:1,2,4-Trichlorobenzene-d3    

CAS號:2219-51-4    

中文名稱:乙二醇-D4    

英文名稱:Ethylene-d4glycol    

CAS號:223134-74-5    

中文名稱:異丁酸-D7    

英文名稱:2-Methylpropionic-d7acid    

CAS號:2256741-79-2    

中文名稱:1-Boc-4-(4-氨基苯基)哌嗪-D8    

英文名稱:1-Boc-4-(4-aminophenyl)piperazine-d8    

CAS號:22581-63-1    

中文名稱:1,2-二溴乙烷-D4    

英文名稱:1,2-Dibromoethane-d4    

CAS號:25493-14-5    

中文名稱:1-碘丙烷-D2    

英文名稱:1-Iodopropane-d2    

上述產品僅用于科研,不可用于人體試驗!

wyf 12.25

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