400-621-0302
service@genechem.com.cn
在线客服
淘基因
通过OPLS-DA过滤掉了不相关的正交信号，因而获得的差异性代谢物更加可靠。本项目采用 OPLS-DA模型第一主成分的VIP（Variable Importance in the Projection）值（阈值>1），并结合Student t检验(t-test)的p值（阈值<0.05）来寻找差异性表达代谢物。客户也可以根据自己的需求，选择其他差异代谢物的筛选标准。
我们将筛选差异代谢物的结果以火山图（volcano plot）的形式进行可视化，结果如图所示：
差异代谢物筛选火山图
通过以上分析得到的差异代谢物，在生物学上往往具有结果和功能相似性/互补性，或者受同一代谢通路的正调控/负调控，表现为在不同实验组间具有相似或相反的表达特征。对这类特征进行层次聚类分析，有助于我们将具有相同特征的代谢物归为一类，并发现代谢物在实验组间的变化特征。
差异代谢物层次聚类分析热力图
生物体中的复杂代谢反应及其调控并不单独进行，往往由不同基因和蛋白质形成复杂的通路和网络，它们的相互影响和相互调控最终导致代谢组发生系统性的改变。对这些代谢和调控通路的分析可以更全面，更系统的了解实验条件改变导致的生物学过程的改变，性状或疾病的发生机理和药物作用机制等生物学问题。
京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG) Pathway数据库以基因和基因组的功能信息为基础，以代谢反应为线索，串联可能的代谢途径及对应的调控蛋白，以图解的方式展示细胞生理生化过程。这些过程包括能量代谢，物质运输，信号传递，细胞周期调控等，以及同系保守的子通路等信息，是代谢网络研究最常用的通路数据库。
我们整理出差异代谢物映射的所有通路，如下表所示：
| Pathway | Compounds |
|
mmu01 100Metabolic pathways
- Mus musculus (mouse) (23) |
cpd:C00041 L-Alanine;cpd:C00073 L-Methionine;cpd:C00086 Urea;cpd:C00106 Ura-cil;cpd:C00111 Glycerone phosphate;cpd:C00114 Choline;cpd:C00147 Adenine;cp-d:C00157 Phosphatidylcholine;cpd:C00178 Thymine;cpd:C002 14 Thymidine;cpd:C00245 Taurine;cpd:C00262 Hypoxanthine;cpd:C00385 Xanthine;cpd:C00515 D-Ornithine;cp-d:C00695 Cholic acid;cpd:C00719 Betaine;cpd:C00847 4-Pyridoxate;cpd:C010354-Guanidinobutanoate;cpd:C01477 Apigenin;cpd:C02 140 Corticosterone;cpd:C02528 Chenodeoxycholate;cpd:C05842 N1-Methyl-2-pyridone -5-carboxamide;cpd:C06427(9Z,12Z,15Z)-Octadecatrienoic acid |
|
mmu00240 Pyrimidine metabolism
- Mus musculus (mouse) (6) |
cpd:C00086 Urea;cpd:C00106 Uracil;cpd:C00178 Thymine;cpd:C00214 Thymidine;cpd:C00526 Deoxyuridine;cpd:C00881 Deoxycytidine |
|
mmu02010 ABC transporters - Mus musculus (mouse) (5) |
cpd:C00086 Urea;cpd:C00106 Uracil;cpd:C00178 Thymine;cpd:C00214 Thymidine;cpd:C00526 Deoxyuridine;cpd:C00881 Deoxycytidine |
| … | … |
KEGG通路注释信息表（部分）
获得上述结果后，我们将差异代谢物在KEGG通路图上进行标记，以亮红色代表上调，亮蓝色代表下调。以Citrate cycle
(TCA cycle)代谢通路为例：
代谢通路图，其中红色标记的点为差异代谢物
KEGG注释分析仅找到所有差异代谢物参与的通路，但要想知道这些通路是否与实验条件密切相关，需对差异代谢物进行进一步的代谢通路富集分析。通过对差异代谢物所在通路的综合分析（包括富集分析和拓扑分析），我们可以对通路进行进一步的筛选，找到与代谢物差异相关性最高的关键通路。
代谢通路富集分析的结果以气泡图进行展示。气泡图中每一个气泡代表一个代谢通路，气泡所在横坐标和气泡大小表示该通路在拓扑分析中的影响因子大小，大小越大影响因子越大；气泡所在纵坐标和气泡颜色表示富集分析的P值（取负常用对数，即-log10P-value），颜色越深P值越小，富集程度越显著。我们对富集分析和拓扑分析综合考虑后凸显出重要性的通路进行了标注，帮助客户深入理解分析结果。
代谢通路富集分析气泡图
