代谢流量(Metabolic flux)是细胞生理学的一个基本决定因素,在稳态条件下代谢流量一般以代谢产物的比生成速率表示,是代谢途径中最重要参数。代谢流量分析(Metabolic flux analysis,MFA)是根据代谢路径中各反应的计量关系以及实验中所测得的数据来确定整个代谢反应网络中代谢流量分布的一种方法。代谢流量组学(Fluxomics)是研究代谢流量组(Fluxome)随时间动态变化的科学,即对流经代谢途径的代谢流量组进行定量分析。分子流量变化反映了遗传和代谢调控的综合结果,决定了细胞表型。因此转录组学、蛋白质组学和代谢组学提供了代谢网络容量和热动力学测试,而代谢流量组学则是对通过网络中每步反应的流量值进行精细定量,可以认为是对代谢表型的直接衡量。MFA和Fluxomics分析尤其是基于13C标记的Fluxomics技术已成为近年来的研究热点技术之一,在肿瘤、糖尿病、植物和微生物工程研究中大放异彩。
代谢流实验设计流程
实验设计
物质标记
细胞培养
代谢物标记
仪器检测
计算分析
计算碳转移
服务内容
(1)定量表征完整的代谢过程及其精确流量分布;
(2)确定代谢途径的刚性节点,为基因工程改造寻找切入点;
(3)发现新的代谢途径,促进对生理或病理机制的认识,是功能基因组学的重要工具;
(4)更适用于对生物表型进行预测。
与功能基因组和代谢组学的关系:代谢流量组学是代谢组学的精细化技术,在功能基因组研究中发挥着举足轻重的作用。通常会有这一现象出现: 虽然代谢流量发生了显著变化,但并没有引起相应代谢物水平甚至最终产物发生任何改变。在这种情况下必然存在某种调节机制发挥作用,为揭示基因功能提供重要的信息。因此,代谢流量组学是功能基因组研究的重要组成部分。