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同位素示踪技术应用于糖、脂、氨基酸及激素等代谢调控的研究中

 齐岳生物在线 2021-01-07

稳定同位素示踪技术应用于糖、脂、氨基酸及激素等代谢调控的研究中

在核酸代谢调控中的应用

核酸可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的作用。核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占据重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性作用。早在1958年Meselson和Stahl针对大肠杆菌,利用15N标记基因组DNA,提出了DNA半保留复制理论。近年来,稳定性同位素核酸探针(DNA/RNA-SIP)技术得到了广泛应用[49]。利用稳定性同位素示踪复杂环境中微生物基因组DNA,实现了单一微生物生理过程研究向微生物群落生理生态研究的转变,能在更高、更复杂的整体水平上定向发掘重要微生物资源,推动微生物生理生态学和生物技术的开发应用。  

其他

近年来,稳定同位素示踪技术在神经递质及生长因子等其他内源性物质的代谢调控中也得到了广泛应用。在中枢神经系统中,神经递质是担当“信使”的特定化学物质。Welford等[50]给大鼠注射13C/15N-色氨酸,借助稳定同位素示踪技术监测大鼠体内5-羟色胺的合成,从而阐明肺损伤后肺组织中5-羟色胺升高的机制。生长因子是一类与特异的、高亲和的细胞膜受体结合,调节微生物正常生长代谢所必需的多肽类物质。Owino等[51]指出“国际原子能机构”支持使用稳定同位素技术评估和解决营养不良的问题,借助稳定同位素示踪技术研究体内维生素A的生物转化及生物利用度以及铁、锌和蛋白质的吸收和保留等,从而揭示生物体内的转化规律。

结语与展望

稳定同位素示踪技术已广泛应用于糖、脂、氨基酸及激素等代谢调控的研究中,但目前大部分研究仅限于通过对单一的化合物进行标记并对单一的代谢通路进行分析,对于机体复杂而庞大的代谢网络而言是远远不够的。现已有研究者开始将稳定同位素示踪技术与代谢组学相结合,以同位素标记的前体化合物为起始原料,通过分析其中间代谢产物的同位素峰分布,研究生物体内天然产物在机体内的生物合成路径,该技术的引入给代谢组学的发展带来了新的思路。借助稳定同位素示踪技术,采用不同元素对不同化合物进行同时标记,有望实现对生物体内所有代谢物进行定量分析,寻找代谢物与生理病理变化的对应关系,以探索疾病形成的机制,寻求预防和治疗疾病的有效途径。

如果把代谢组学比喻为“停车场”,那么代谢流就相当于是“高速公路”,而稳定同位素则像是高速公路上每辆车的“车牌”。通过“车牌”来追踪每辆车在抵达“停车场”前在“高速公路”上行驶的具体路径,并借助“车牌”对每辆车的流量进行计算,从而掌握庞大又复杂的“交通网络”。目前,稳定同位素示踪技术用于代谢流的研究已成为当下的热点。代谢流分析针对特定的通路,借助稳定同位素示踪技术,通过计算通路中各个途径的通量来阐明代谢物是如何形成的,这样的信息能够解释许多生物系统中与功能相关的生物学问题,可将代谢通路的研究提升到更高的水平和层次。

3C同位素标记的松柏醇葡萄糖甙

(11C、13C、14C、D、3H、18O)同位素标记葡萄糖

13C同位素标记木素木素-木聚糖复合体13C-NMRHSQC

14C标记葡萄六糖

(13)C标记尿苷二磷酸葡萄糖

同位素标记寡糖和多糖

13C稳定性同位素标记1,6缩水β-D-吡喃葡萄糖

同位素标记仿生糖/糖组

N-糖链双同位素标记

同位素标记1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸

同位素标记2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸

葡萄糖-D-13C6

稳定同位素标记吉西他滨-13C/15n2

双标记尿嘧啶核苷-(13C,15N2)

13)C-海藻糖

13C稳定性同位素标记纤维素

15N稳定性同位素标记L-谷氨酸

(125)I标记胰高糖素

稳定同位素巯基化合物标记

(13)C标记氨基酸化合物

同位素标记哌虫啶

同位素标记环氧虫啶

同位素标记顺硝烯新烟碱类化合物

吖啶酮类稳定同位素巯基化合物标记

稳定同位素标记N‑(4‑(吖啶酮‑10‑基)‑苯基)‑N

同位素标记马来酰亚胺基团

稳定同位素标记莨菪亭213C

稳定同位素13C标记C60

稳定同位素标记脱氧核苷代码

稳定同位素标记脱DNA N6-甲基腺嘌呤

稳定同位素15N标记化合物

同位素标记有机金属钌化合物

同位素标记蛋白酪氨酸磷酸酶1B

丙酯草醚和苦皮藤素同位素标记物

稳定同位素标记碱性橙Ⅱ

稳定同位素标记苯

稳定同位素标记硝基苯

氘代有机化合物

氘标记化合物

同位素标记氨基甲酸酯(3a-3c)

蓝藻碳稳定同位素标记

稳定同位素标记氮素

稳定同位素MALDI-TOF-MS

植物碳同位素标记

稳定同位素标记卤代苯-Dsub5/sub

稳定同位素标记13C6结晶紫

稳定同位素标记13C6隐色结晶紫

稳定同位素标记15N-N,N-二甲基苯胺

稳定同位素氘标记D6-结晶紫

稳定同位素标记溴布特罗-D9

稳定同位素标记卤代苯-D5

稳定同位素标记D4-罗丹明B

稳定同位素标记氨基甲酸乙酯-D5

稳定同位素标记碱性嫩黄O-D12

同位素标记氨基甲酸乙酯-D5

稳定同位素标记敌百虫

稳定同位素标记甲氧基一D/甲氧基姻6

稳定同位素标记卤代苯

同位素标记D6-苯

稳定同位素标记碱性嫩黄O-D(12)

稳定同位素标记硼氘化钠(贴吧)

稳定同位素标记妥布特罗-D9

稳定同位素标记D6-二甲基黄

稳定同位素标记孔雀石绿-D12

稳定同位素标记2-异丙基硫杂蒽酮-D3

稳定同位素标记双氰胺

同位素标记2异丙基硫杂蒽酮

稳定同位素氘标记亚磷酸二甲酯或亚磷酸三甲酯

稳定同位素氘标记有机磷杀虫剂

稳定同位素标记三苯甲烷类化合物

稳定同位素标记克伦普罗化合物

同位素标记2,6二氯苯胺

同位素标记3,5二氯4氨基苯乙酮;

同位素标记3,5二氯4氨基苯乙酮

稳定同位素标记3,5二氯4氨基α溴代苯乙酮

稳定同位素标记1(4氨基3,5二氯)2异丙基氨基乙酮

同位素标记1(4氨基3,5二氯)2异丙基氨基乙酮

稳定同位素氘标记DDT

同位素标记双酚A或双酚F衍生物

13C3-三聚氰酸

15N3-三聚氰胺

稳定同位素标记脂肪酸

同位素标记蛋白质

同位素标记血红素/叶绿素

同位素标记酶/激素

同位素标记木醇/甲醇

同位素标记酒精(乙醇)

同位素标记甘醇(乙二醇)

同位素标记甘油(丙三醇)

同位素标记石炭酸(苯酚)

同位素标记蚁酸(甲酸)

同位素标记水杨醛(邻羟基苯甲醛)

同位素标记肉桂醛(β-苯基丙烯醛)

同位素标记巴豆醛(2-丁烯醛)

同位素标记氯仿(三氯甲烷)

同位素标记草酸(乙二酸)

同位素标记苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚)

同位素标记甘氨酸(α-氨基乙酸)

同位素标记丙氨酸(α-氨基丙酸)

同位素标记谷氨酸(α-氨基戊二酸)

同位素标记D-葡萄糖

同位素标记果糖(用费歇尔投影式表示糖的开链结构)

同位素标记RNA(核糖核酸)

DNA(脱氧核糖核酸)

同位素标记阿司匹林(乙酰水杨酸)

同位素标记煤酚皂或来苏儿(47%-53%的三种甲酚的肥皂水溶液)

同位素标记福尔马林(40%的甲醛水溶液)

同位素标记扑热息痛(对羟基乙酰苯胺)

同位素标记尼古丁(烟碱)

wyf  01.07

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