分子生物学：8TheHotTopicsinGenomicsandPost-GenomeEra.ppt

1、Chapter 8 the hot topics in genomics and Post-Genome Era,Molecular Biology Course,Topic 1 Genome and genomics Topic 2 Proteomics Topic 3 Metabolomics Topic 4 Human Microbiome Project (HMP),Outline,Key points 重点掌握：,The progress and importance of the HGP( HGP 计划的进展及重要意义)； Shotgun sequencing technology

2、(鸟枪法序列分析技术)； The content of HapMap plan (HapMap计划内容) ； 人类元基因组计划 the concept and progress of transcriptomics, proteomics and metabolomics( 转录组学、蛋白组学及代谢组学概念及进展)。,The studies on gene are the main line of life sciences in the 20th century 基因研究是20世纪生命科学的主线, in the first half of the 20th century , as repr

3、esented by genetics, the main outcomes of the life sciences include law of segregation , law of independent assortment , law of linkage and crossing over , chemical properties of gene, DNA double helix structure, etc. 20世纪的上半叶，以遗传学为代表，生命科学通过对基因分离、独立分配、连锁及化学属性等的研究，最后以作为遗传信息载体的DNA双螺旋结构的提出而告捷。, In the

4、second half of the 20th century, as represented by molecular biology, the life sciences reveal the mechanisms of DNA replication, transcription, translation and analysis the genetic codes and put forward “the central dogma”. 20世纪下半叶，以分子生物学为代表，生命科学通过对基因复制、转录、翻译及遗传密码的分析与破译，最终以统一生命世界各层次，生命科学各分支的“中心法则”的

5、问世而集成。, In the 1990s, with the global genome project, particularly the Human Genome Project (HGP) , gene research has been near “the peak”, human knowledge on the life world reached an unprecedented depth and breadth. 20世纪90年代,随着全球基因组计划，尤其是人类基因组计划(HGP)规模空前、速度惊人的推进，基因研究已接近“登峰造极”，人类对生命世界的理性认识达到了前所未有的深

6、度与广度。,The three major scientific discoveries in the 20th century (the theory of relativity, quantum theory, DNA double helix structure) have led to three major science and technology projects of human : 20世纪三大科学发现(相对论，量子论，DNA双螺旋结构)导致了人类三大科技工程: Manhattan Project (nuclear weapons, nuclear power and nu

7、clear technologies) 曼哈顿工程(核武器，以及接着而来的核动力和核技术的广泛应用)； Project Apollo (lunar landing, space research and development);阿波罗工程(登月，航天与空间研究开发); Human Genome Project (HGP) 人类基因组工程。,In the 20th century, three science and technology projects of human 20世纪的人类三大科技工程,Topic 1 Genome and Genomics (基因组和基因组学),1.1 Gen

8、ome:,the word genome is from gene and chromosome , refers to a full set of chromosomes or genes in an organism. 基因组一词是从 genes 和 chromosomes 合成而来，用来描述生物的全部基因和染色体组成的概念。,In 1986, American scientist Thomas Roderick first proposed the concept of genomics. Genomics is the study of an organisms entire geno

9、me, including genome mapping (including the genetic map, physical map and transcription map), nucleotide sequence analysis, gene mapping and gene functional analysis. 1986年, 美国科学家 Thomas Roderick 首先提出了基因组学 (genomics) 的概念。指对所有基因进行基因组作图（包括遗传图谱，物理图谱和转录图谱），核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析。, Genomics should be divide

10、d into two categories: structural genomics, whose goal is the whole genome sequencing, and functional genomics, whose target is to identify the function of gene. The latter also known as the post-genome research. 基因组学应该包括两方面内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学 (structural genomics) 和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学 (functional ge

11、nomics) ，后者又称后基因组研究 (post-genome).,March 7, 1986, the U.S. scientist first put forward an important scientific concept concerning the analysis of the human genome sequence . 1986年月日，美国科学家、诺贝尔奖获得者、肿瘤病毒专家雷托杜伯克在美国科学杂志上发表了一篇题为癌症研究的转折点人类基因组的全序列分析的短文，提出有关分析人类基因组全序列的重要科学构想。,This article will become the imp

12、ortant driving force of the international human genome project. 杜伯克在这篇文章后来被称为“人类基因组计划课题标书” ，成为日后国际人类基因组计划启动和实施的重要推动力。 In 1990 the U.S. Congress formally approved the Human Genome Project. 经过反复讨论，数易其稿，1990年美国国会正式批准了人类基因组计划。,1.2 human genomic project, HGP (人类基因组计划), In October 1990, the international

13、Human Genome Project started, the United States, Britain, Japan, France, Germany, and China have joined the project. 1990年十月，国际人类基因组计划启动，美、英、日、法、德、中六国相继加入其中。计划用15年时间、30亿美元的经费，测定大约30亿碱基对的DNA序列和识别其中所有的基因。中国完成1的任务。, The essence of HGP is the human genome mapping and sequencing, aiming at deciphering th

14、e genetic information of human. HGP的本质是对人类基因组进行作图和序列测定，旨在破译人类所有的遗传信息。,In 1998, Craig Venter challenges the international Human Genome Project挑战国际人类基因组计划,Francis Collins 将1.8Mb 的基因组DNA 剪成很多随机片段，平均长度1 kb； The fragments were cloned into DNA vector; 将这些片段重组克隆到质粒DNA载体； Preparate DNA from a single Recombi

15、nant DNA colony;从单个重组DNA菌落中制备DNA； Dideoxy sequencing;双脱氧法测序； Assemble the sequences using computer programs. 用计算机程序对所测序列组装。,Mechanism of DNA shotgun sequencing,Sequencing Strategy of Human genome,图20-17 通过测定大的DNA片段的末端序列连接叠连群,the sequence of the human genome was completed in April 23, 2003, but the s

16、tructure and function of a large number of genes are unclear. 人类基因组精细序列图于2003年4月23日宣告完成，完成，但其中大量基因的结构和功能尚不清楚。,with human genome project, the genome sequencing of some model organisms: Escherichia coli, yeast, nematodes, fruit flies, mice, the Arabidopsis thaliana and some mammals closely related wit

17、h human. 与人类同步进行基因组测序的模式生物有：大肠埃希菌、酵母、线虫、果蝇、小鼠、拟南芥及一些与人类关系密切的哺乳动物。 Yeast is the first single-cellular eukaryote sequenced (1996), 酵母是第一个完成测序的单细胞真核生物(1996)， Elegans is the first multicellular organisms sequenced (1998),线虫是第一个完成测序的多细胞生物(1998) 。,genome research on other organisms 其他生物基因组的研究,人类基因组测序基团成立,

18、狗 2003.9 玉米 2003 10 蜜蜂 2004.1 小鼠（Mus musculus ） 2004. 10 腔棘鱼 2004. 11 稻瘟病菌 (Magnaporthe Grisea ) 2005.4 海藻栽培品种坛紫菜 2005.4 变形虫“阿米巴”（Dictyostelium discoideum）2005.5 Sino-Danish Pig Genome Project 2005.6 黑猩猩 2005.9 牛的全基因组 2006.8 石油去污菌的基因组 2006.8 聚羟基脂肪酸酯类(Polyhydroxyalkanoates,PHAs)产生菌富养罗尔斯通氏菌(Ralstoniae

19、utrophaH16)基因组 2006.9 15种小鼠品系 2006.10 黑曲霉基因组测序 2007.2 Syntrophus aciditrophicus一种极端厌氧菌基因组 2007.4 恒河猴 2007.4 第一张马基因组图谱草图公布 一种灰色短尾负鼠（Monodelphisdomestica）的基因组，首个有袋动物基因组 家猫基因组测序完成 九种灵长类动物分别为黑猩猩、大猩猩、倭黑猩猩、猩猩、长臂猿、短尾猿、狒狒、狨和狐猴。 屠志坚等人参与完成伊蚊基因组测序工作 葡萄基因组测定完成 阿联酋生技中心将测序海枣基因组 烟草基因组计划 抗药TB(结核杆菌）基因组序列公布 黑曲霉基因组测序计

20、划完成 人类基因组差异图谱：在美国科学杂志评出的今年十大科学进展中，有关“人类基因组差异”的研究被列为年度最重要的科学进展。人类DNA碱基对因人而异，差异约为0.1%。这种差异使人有可能患癌症等疾病，而且会影响药物的疗效。 双螺旋结构发现者之一的詹姆斯沃森成为世界上首个拥有这种图谱的人。,Comparative Genomics (比较基因组学) is the study of the relationship of genome structure and function across different biological species or strains. Comparative

21、 genomics is an attempt to take advantage of the information provided by the signatures of selection to understand the function and evolutionary processes that act on genomes. 是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆人类疾病基因，揭示基因功能和疾病分子机制，阐明物种进化关系，及基因组的内在

22、结构。,the completion of the draft of human genome sequence declared the arrival of a new era - post-genome era. 人类基因组序列草图的完成，宣告了一个新纪元“后基因组时代”的到来。 Functional genomics become the research focus of post-genome era. 功能基因组学成为后基因组时代的研究重心。 Proteomics is “a tower of strength of the functional genomics 蛋白质组学是功

23、能基因组学研究的“中流砥柱”。,The international human genome haplotype map project (国际人类基因组单体型图计划, HapMap project),The International HapMap Project is an organization whose goal is to develop a haplotype map of the human genome (the HapMap), which will describe the common patterns of human genetic variation. The

24、HapMap is expected to be a key resource for researchers to find genetic variants affecting health, disease and responses to drugs and environmental factors. 是描述人类基因组中最常见差异(SNP)的图谱,将大大促进疾病和人类进化的研究。启动于2002年10月29日，由加拿大、日本、尼日利亚、中国、英国和美国六国11个研究中心的科学家共同承担。其中，美国完成31，日本完成25，英国完成24，加拿大完成10，中国完成10的任务。此外，亚、非、欧

25、裔各提供90份样本。除了上世纪80年代在美国采集的欧裔样本，亚裔样本由中国和日本各提供一半，非裔样本由尼日利亚提供。全部血样品送到美国国立卫生院下属的人类遗传细胞存储中心，转化成细胞株后统一提取成DNA分送至各参加中心进行SNP分型检定。,中国承担的具体研究任务是3号、21号和8号染色体短臂单体型图的绘制，以及提供45份亚裔样品。该计划“中国卷”的实施得到科技部、中国科学院、香港创新科技署和香港大学教育资助委员会的高度重视， 2002年列入科技部“十五”国家重大科技攻关项目，拨款5000万元。同时香港特区政府对参与HapMap“中国卷”的三所香港大学给予资助。2003年3月，中华单体型图协作组

26、在北京成立。,中科院北京基因组研究所所长杨焕明博士任主席。 从美国得州大学休斯顿医学院回国，在基因组研究所担任SNP研究项目的首席科学家及科研部部长的曾长青博士被委以重任，负责国际“人类基因组单体型图”计划的“中国卷”的实施与协调。 中科院北京基因组研究所负责3号染色体的大部分及其8号染色体短臂，约占整个基因组长度的6。 香港小组的港大平台负责3号染色体短臂的70MB的一段区域，约占整个基因组的2.5。 国家人类基因组南方中心负责21号染色体的HapMap构建，占整个基因组的1.1。,Nature：“And now for the proteome”（ 409:747,2001) Scienc

27、e：“Proteomics in genomeland” （ 291:1221,2001),Topic 2 Proteomics（蛋白质组学）,Gene is the carrier of genetic information, while the biological function is performed by protein. Therefore only studying on the phenomenon of life from the perspective of gene is far from sufficient. The laws of life activitie

28、s can be revealed only by studying on the process of transcription and translation. 基因是遗传信息的携带者，而生物功能的执行者却是蛋白质，因而仅仅从基因的角度来研究生命现象是远远不够的，还必须研究由基因转录和翻译出蛋白质的过程，才能真正揭示生命的活动规律。,Genome = static composition,Proteome = highly flexible composition,Identical Genome but different looks.?,As an important pillar

29、of functional genomics, proteomics is the cutting-edge of life sciences. 蛋白质组研究作为功能基因组学的重要支柱，是当今生命科学领域的前沿。蛋白质组研究不仅可实现与基因组的对接与确认，直接揭示生命活动的规律和本质、发现人类重大疾病与病原体致病的物质基础以及发生与发展的病理机制；而且还可广泛推动生命科学基础学科以及分析、信息、材料等应用科学的发展，对提高人类生物医学原始创新能力、重大疾病防治水平具有重要意义。,The technique breakthrough of protein research 蛋白质研究技术方法的突

30、破,Two-dimensional gel electrophoresis : OFarrel PH于1975年建立的二维电泳技术使大规模的蛋白质分离得以实现。 Laser desorption mass spectrometry and electrospray ionization-mass spectrometry (ESI-MS) : 20世纪80年代末Hillenkamp F发展的激光解析质谱、Fenn J设计的电喷雾质谱可以高效、精确地测量生物大分子的质量并测定部分序列，进而用于数据库检索； Image analysis system and sample processing s

31、ystem:近年开发的多种图像分析系统与软件及大规模样品处理系统；,The beginning of Proteome Research蛋白质组研究的开端,The word proteome is put forward for the first time at a 2-DE meeting in Siena, Italy by Mare Wilkins in 1994. Proteome一词由Mare Wilkins于1994年在意大利Siena的一次2-DE会议上首次提出。 1995年，悉尼大学Humphery Smith I实验室与Williams等4家实验室合作，对至今已知最小的自我

32、复制生物Mycoplasma genitalium（一种支原体）进行了蛋白质成分的大规模分离与鉴定，并在文献中首次公开使用“proteome”一词。,Human Protein Index,Human Protein Index：虽然第一次提出蛋白质组概念是在1994年，但相关研究可以追溯到上世纪80年代初，在基因组计划提出之前，就有人提出过类似的蛋白质组计划，当时称为Human Protein Index计划，旨在分析细胞内的所有蛋白质。但由于种种原因，这一计划被搁浅。90年代初期，各种技术已比较成熟，才提出了蛋白质组学这一概念。,The smallest genome: Mycoplasm

33、a genitaium,In 1995, all of the proteins of the smallest self-replication organism Mycoplasma genitaium were separated and identificated and the concept of proteome is put forward for the first time. 1995年，分离和鉴定了一种最小的能自我复制的生物Mycoplasma genitaium (580kb, 468ORFs)的全部蛋白质，并首次提出蛋白质组(Proteome)的概念。,一个独立生存的

34、细胞生命至少需要多少个基因和表达蛋白?,The definition of proteome,Wilkins Mr accordance with the definition, and so on, 天the term Proteome is from the word PROTEin and genOME, referring to the entire complement of proteins expressed by a genome; 根据Wilkins Mr等的定义，Proteome一词源于PROTEin与genOME的杂合，意指一种基因组所表达的全套蛋白质； the prot

35、eome is the entire complement of proteins expressed by an organism . Swinbanks则指出proteome代表一完整生物的全套蛋白质； proteome reflect the different combinations of proteins expressed by the different cells. Kahn P则认为proteome反映不同细胞的不同蛋白质组合。 The proteome is the entire complement of proteins expressed by a genome,

36、cell, tissue or organism. 由此可见，proteome的含义：一个基因组、一种生物或一种细胞/组织所表达的全套蛋白质。,What are Proteomics?,Study of the Proteome“,protein complement of the genome in a cell, tissue or organism“, proteins can be alternatively spliced and/or post-translationally modified (PTMs),Genome,Proteome,Cell-specific express

37、ion,stress,drugs,Metabolic state,Culture conditions,Technology route of proteome research 蛋白质组研究的技术路线与相关技术,Proteome Research aims to separate and identificate all of the proteins expressed by a cell or tissue. 蛋白质组研究的宗旨是将组织或细胞所有蛋白质（至少是大部分）分离与鉴定。 Large-scale proteome analysis include sample preparati

38、on, separation, image analysis, and analysis and identification of protein composition. 大规模蛋白质组分析过程包括样品制备、分离、图像分析、蛋白质成分的分析与鉴定。 Two-dimensional gel electrophoresis, image analysis system, protein identification methods (such as amino acid composition analysis, sequencing, the precise determination of

39、 molecular weight), set up the database and retrieval system.双向电泳技术、图像分析系统、蛋白质鉴定方法（如氨基酸组成分析、序列测定、相对分子质量精确测定）、数据库设置与检索系统。,the status quo of proteome research at home and abroad 蛋白质组研究的国内外现状,Speed and scale of development 发展速度与规模 The number of the articles (发表文章数):,The development of research institut

40、ions 研究机构的发展 1995年首倡proteome的两家澳大利亚实验室，1997年分别挂牌“Centre for Proteome Research and Gene Product Mapping, National Innovation Centre”和“Australia Proteome Analysis Facility”; 1997年，丹麦成立“Centre for Proteome Analysis in Life Sciences”和“Large Scale Biology Corp,Rockville,MD”； 1997年，美国、瑞士、英国、法国等十几个国家相继加入蛋白

41、质组研究的行列； 国际著名学府如哈佛、斯坦福、耶鲁等均跻身此类研究。,Research Materials 研究材料 Earlier, proteome research is generally applied to the organisms whose genome project has been completed. 从开始研究以来，人们已经从研究原核生物,单细胞真核生物，多细胞真核生物以及人体正常组织及病理标本，进而突破了早期人们普遍认为的蛋白质组研究只适用于基因组计划已完成的生物的界限。 So far, the objects of proteome research have

42、not been restricted any longer. 到目前为止，蛋白质组研究对象已无任何限制。,The scope of research 研究范围 Protein (蛋白质)：如蛋白质组作图、成分鉴定、蛋白质组数据库构建、新型蛋白质发掘、蛋白质差异显示、同工体比较等。 Gene (基因)：如功能基因组计划、基因产物识别、基因功能鉴定、基因调控机制分析 the molecular mechanisms of the major life activities (重要生命活动的分子机制)：细胞周期、细胞分化与发育、肿瘤发生与发展、环境反应与调节、物种进化等。 Search and a

43、nalyze the medicine targets (医药靶分子寻找与分析)：靶分子类型包括新型药物靶分子、肿瘤恶性标志、人体病理介导分子、病原菌毒性成分等。 Proteome research has been involved in a series of hot spots of life sciences. 蛋白质组研究与分析已涉足生命科学中一系列热点领域。,Foreign research 国外研究现状 The United States of America (USA, 美国)：U.S. National Institutes of Health (美国国立卫生研究院,NIH)

44、所属的国立肿瘤研究所(NCI)投入了大量经费支持蛋白质组研究,其中1000万美元用于在密执安医学院建立一个有关肺、直肠、乳腺和卵巢等肿瘤的蛋白质组数据库；此外，国立肿瘤研究所和美国食品与药物管理局联合,资助建立一个有关癌症不同发病阶段和治疗阶段的蛋白质组数据库。美国能源部也启动了蛋白质组项目,旨在研究涉及环境和能源的微生物和低等生物的蛋白质组。 the European Community (EC, 欧共体)：资助了酵母蛋白质组研究。,Britain 英国：资助了三个研究中心，对一些已经或即将完成基因组测序的生物进行蛋白质组研究。 France法国：成立了5个区域性遗传基地，经费将平均用于基因

45、组、转录组、蛋白质组的研究。 Germany德国：在东德的Rostock建立了一个蛋白质组研究中心。 Australia澳大利亚：成立了蛋白质组研究网APAF。 此外，还有许多国际企业，大制药公司等也展开了蛋白质组研究。如日内瓦蛋白质组公司和布鲁克质谱仪制造公司联合成立了世界上最大的蛋白质组研究中心。,Domestic research 国内研究现状 我国在重大疾病的功能蛋白质组学研究方面,已进行肝癌细胞系及正常肝细胞蛋白质组的比较分析研究,发现了两者间不同的蛋白表达群。 我国自行建立的肝癌高/低转移细胞系,肺癌高/低转移细胞系,原位食管癌/转移食管癌间的比较蛋白质组研究,初步发现了一些与肿瘤

46、转移相关的蛋白质群。 心肌细胞与应激损失的心肌细胞的比较蛋白质组研究也已有一定基础。,China Proteome Research Center我国的蛋白质组研究中心,Shanghai Institute of Biochemistry and Cell Biology, Chinese Academy of Sciences (中科院上海生物化学与细胞生物学研究所) Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences(中科院上海生命科学研究院) Academy of Military Medica

47、l Sciences (军事医学科学院) Fudan University(复旦大学),The present problems目前存在问题,Methods (方法上)：一方面，2D电泳-质谱仍是目前最流行和较可靠的技术平台，但其通量，灵敏度，和规模化有待进一步提高。另一方面，酵母双杂交技术被用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统，但仍缺乏快速，高效的手段获取复杂的蛋白质相互作用的多维信息。蛋白质组生物信息学研究其应用范围及准确率仍需提高，所面临的更大挑战是如何进行信息综合，准确分析蛋白质的相互作用。,Academy(学术上):在基因组,转录组基础上的蛋白质组全谱分析,微生物已有成功报道,但

48、在高等生物尤其是哺乳动物中未见报道。人类组织,细胞蛋白质组全谱研究则基本未涉及。受基因调控的细胞内各种信号转导途径之间是相互交错和彼此关联的。但是针对任一生物体或组织/细胞开展全方位的蛋白质组相互作用网络的研究鲜有报道。而此类研究对于深刻认识重要生理,病理过程的机制是必不可少的。,The three cutting-edge research of Proteome 蛋白质组的前沿三个研究方向,针对有基因组和转录组数据库的生物体，组织或细胞，建立其蛋白质组或亚蛋白质组及其蛋白质组连锁群，即Compositional Proteomics。 以重要生命过程或人类重大疾病为研究对象,进行重要生理/

49、病理体系或过程的比较蛋白质组学研究，即Comparative Proteomics。 蛋白质组学支撑技术平台和生物信息学的研究,The important historical events of proteome research 蛋白质组研究的重要历史事件, 1994年，Marc Wilkins最早提出了蛋白质组(Proteomics)的概念。 1995年，悉尼大学Humphery Smith 实验室与Willams等四家实验室共同分离与鉴定Mycoplasma genitaium的蛋白质组，“Proteome”首次出现。(Electrophoresis, 1995, 16: 1090-4

50、) 2001年，国际人类蛋白质组组织(Human Proteome Organization, HUPO)宣告成立。 2002年，第一次国际人类蛋白质组大会召开。 “人类血浆蛋白质组计划(Human Plasma Proteome Project, HPPP)” 和人类肝脏蛋白质组计划(Human Liver Proteome Project, HLPP)首批执行计划启动。,HUPO Missions Consolidate national and regional proteome organizations into a worldwide organization (HUPO); En

51、gage in scientific and educational activities to encourage the spread of proteomics technologiesand to disseminate knowledge pertaining to the human proteome and that of model organisms; Assist in the coordination of public proteome initiatives.,Nine HUPO-sponsored Scientific Initiatives:,Human Live

52、r Proteome Project (HLPP) ，中国牵头的人类肝脏蛋白质组计划。 Human Brain Proteome Project (HBPP)，德国牵头的人类脑蛋白质组计划。 Proteomic Standards Initiative (PSI)，英国牵头的蛋白质组标准计划。 Human Antibody Initiative (HAI)，瑞士牵头的大规模抗体计划。 Plasma Proteome Project (PPP) ，美国牵头的人类血浆蛋白质组计划。 Mouse Models of Human Disease (MMHD)，加拿大牵头的模式动物蛋白质组计划。 Hum

53、an Disease Glycomics/Proteome Initiative (HGPI) ，日本科学家牵头的糖蛋白质组计划。 HUPO Cardiovascular Initiative (HUPO CVI)，英国牵头的心血管蛋白质组计划。 Proteome Biology of Stem Cells Initiative ，新西兰牵头的干细胞蛋白质组计划。,Topic 3 Metabolomics代谢组学,In 1999, 3 researchers in England published the first metabonomics research paper. 1999年，英国

54、帝国理工学院尼科尔森等3名科研人员共同发表了第一篇“代谢组学”研究论文，一个新的学科从此诞生。短短7年，有关“代谢组学”的研究论文和专利快速增长。随着研究的深入，“代谢组学”在疾病的个性化治疗、心血管病诊断、环境毒理等领域显示出巨大的发展潜能。,Metabolome,Metabolome refers to the complete set of small-molecule metabolites (such as metabolic intermediates, hormones and other signalling molecules, and secondary metabolit

55、es) to be found within a biological sample, such as a single organism.,Metabolomics代谢组学: Metabolomics is the “systematic study of the unique chemical fingerprints that specific cellular processes leave behind” - specifically, the study of their small-molecule metabolite profiles. 属物理学、分析化学、生物学的交叉研究领域，是系统生物学不可缺少的一部分。它把人体等生物系统作为一个完整的系统进行研究，着重考察人体等生物系统的内源性代谢物及其网络在疾病和药物作用下的变化规律。,Following the genomics and proteomics, metabonomics has become an important means of the research of life sciences and