多组学关联分析全面升级 | 高级信息分析上新系列（其三）

代谢组学作为最接近表型的组学，能够反映基因组、转录组、蛋白质组等受内外因素作用后的最终结果，是系统生物学的重要突破口。同时，生物过程又具有复杂性和整体性，单一的组学数据难以系统全面地解析疾病等表型发生发展的复杂机制。多组学联合分析作为系统生物学的重要研究策略，已经成为近年来的研究热点。

基于多组学的整合分析至关重要，能够弥补单一组学数据缺失、噪音干扰等因素带来的问题。其次，多组学数据之间相互验证，能减少单一组学分析带来的假阳性。更为重要的是，多组学数据联合分析更有利于对生物体进行表型和调控机制的深入研究。

此次，华大基因在代谢组单组学升级的基础上，对其相关多组学关联分析也进行了全面升级，升级后的产品在分析内容丰富度、结果展示、图表呈现、文字说明和文件名称及格式等方面均有大幅提升，以便给广大科研工作者提供更优质的服务。

代谢组+宏基因组/16S扩增子关联分析

肠道菌群是近年来科研界最火热的研究领域之一，它与消化道的健康状态和一些生理功能密切相关，影响神经系统及免疫系统的发育，甚至有学说认为它能影响人类认知并操纵人类行为。

采用代谢组+微生物组联合研究的方式，可以对微生物群落结构差异、微生物代谢变化、宿主代谢变化、以及微生物群落结构差异和代谢变化对宿主代谢活动的影响等多个维度进行研究，全面解析微生物-代谢物-宿主之间的相互作用机制，探寻肠道菌群对宿主健康和疾病的作用。

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代谢组+转录组/蛋白组关联分析

转录组学和蛋白组学分别在转录和蛋白层面研究细胞、组织或生物体中基因转录和翻译的情况及变化规律；代谢组学研究生物体内所有代谢物变化规律，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系。

转录组/蛋白组与代谢组联合分析，可以同时实现从“因”和“果”两个层面来探究生物学问题，相互间进行验证，从海量数据中筛选出关键基因、蛋白质、代谢物及代谢通路，进而深入开展后续研究与应用，全面了解生物系统调控机制。

代谢组+转录组/蛋白组关联分析已经广泛应用在疾病发病机制、疾病诊断及分型、动植物生长发育、植物抗逆调控等各个领域的研究中。

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关联分析研究内容

各关联分析整体思路包括：

1. 分析物种/功能基因/转录本/蛋白质和代谢物之间的相关性，通过单变量及多变量模型的相关性分析，界定表达相关性规律，通过聚类热图、相关性网络图以及和弦图从多个维度揭示表达调控规律；

2. 寻找物种/功能基因/转录本/蛋白质和代谢物联合生物标志物，通过多组学模型界定对分组贡献最大的联合标志物组合，并分析其对表型的预测效果；

3. 基于生物学通路整合宏基因组/转录组/蛋白组和代谢组数据：找到参与某条重要代谢通路的差异基因/转录本/蛋白质和代谢物，以及共同富集到的通路来界定生物学表型相关的关键通路。

整体关联分析分为单变量相关性、非监督模型关联、监督模型关联和生物学功能关联四大模块。

注：差异物种无生物学功能关联

图1 代谢组学相关多组学关联分析流程图

华大基因提供全面优质的微生物组、转录组、蛋白组到代谢组的整体服务及相应多组学关联。

华大基因在微生物组研究领域处于国际领先地位，拥有丰富的宏基因组项目经验，共400多篇微生物文章见刊；Nature、Science、Cell等顶尖杂志50余篇。可提供宏基因组测序、16S测序等服务（点击了解）。转录组采用高质量自主测序平台DNBSEQ™，滚环扩增构建DNB测序文库，PCR扩增错误不累积，无index hopping之忧，低dup rate无需人为干预，已经实现CNS三大主刊发文；可选择升级链特异性文库，链特异性建库能检测反义链表达，比对率更高，定量更准确，注释、可变剪切和基因融合等结果更可靠（点击了解）。

华大基因质谱平台拥有高精度质谱仪50余台，包括timsTOF Pro、Orbitrap Exploris 480、Orbitrap Eclipse、Orbitrap Fusion Lumos、Q Exactive HFX、Q Exactive HF、Q Exactive等，提供蛋白定量、蛋白修饰、代谢全谱、高通量靶向代谢组、各种靶向代谢组panel、空间代谢组等，满足全球科研用户全方位需求。华大基因质谱平台共计发表文章270余篇，包括Nature Medicine、Nature Communications、Signal Transduction and Targeted Therapy等高水平文章。

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撰稿：Nicole

编辑：市场部

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