多層組學整合分析是指對來自基因組、轉錄組、蛋白組、代謝組和脂質組等不同生物分子層次的批量數(shù)據(jù)進行歸一化處理、比較分析和相關性分析等統(tǒng)計學分析，建立不同層次分子間數(shù)據(jù)關系。同時結合GO功能分析、代謝通路富集、分子互作等生物功能分析，系統(tǒng)全面地解析生物分子功能和調控機制。不同分子層次的組學數(shù)據(jù)進行整合分析一方面可以相互驗證，另一方面也有助于相互補充，最終實現(xiàn)對生物變化大趨勢與方向的綜合了解，提出分子生物學變化機制模型，并篩選出重點代謝通路或者蛋白、基因、代謝、脂質產物進行后續(xù)深入實驗分析與應用。
生物領域各個研究方面，如：
? 農林領域：抗逆脅迫機制，生長發(fā)育機制，育種保護研究等；
? 畜牧業(yè)：肉類及乳品質研究，致病機理研究等；
? 基礎醫(yī)學、臨床診斷：生物標志物，疾病機理機制，疾病分型，個性化治療等；
? 生物醫(yī)藥：藥物作用機理，藥效評價，藥物開發(fā)等；
? 微生物領域：致病機理，耐藥機制，病原體-宿主相互作用研究等；
? 海洋水產：漁業(yè)資源，海水養(yǎng)殖，漁業(yè)環(huán)境與水產品安全等；
? 生物能源、環(huán)境科學領域：發(fā)酵過程優(yōu)化，生物燃料生產，環(huán)境危定風險評估研究等；
? 食品營養(yǎng)：食品儲藏及加工條件優(yōu)化，食品組分及品質鑒定，功能性食品開發(fā)，食品安全監(jiān)檢測等。
| 數(shù)據(jù)分析 |
|---|
? 蛋白質組與代謝組多變量統(tǒng)計學整合分析： O2PLS關聯(lián)分析、OPLS相關變量的篩選 |
? 蛋白質組與代謝組KEGG代謝通路整合分析： O2PLS關聯(lián)分析、OPLS相關變量的篩選 |
? 蛋白質組與代謝組相關性分析： 相關系數(shù)矩陣熱圖、相關性分析層次聚類熱圖、相關系數(shù)調控網(wǎng)絡分析 |
| ? 蛋白質組與代謝組PCA比較分析（限≥3組） |
? 通過對不同層面的表達水平分析，實現(xiàn)對蛋白質及代謝物的全譜分析。
? 同時實現(xiàn)從“因”和“果”兩個方向探究生物學問題，相互間的驗證作用更明顯。
? 闡述分子調控-表型間的關聯(lián)機制，系統(tǒng)全面地解析生物分子功能和調控機制。
? 從海量的數(shù)據(jù)中去偽存真，篩選出重點代謝通路或者基因、代謝產物進行后續(xù)深入實驗分析與應用。
1. Proteomics integrated with metabolomics: analysis of the internal causes of nutrient changes in alfalfa at different growth stages. BMC Plant Biol. 2018.
前期研究報道“牧草之王-苜?！痹谶M入開花期后，總蛋白含量下降，纖維素含量增加，導致營養(yǎng)價值下降。本文對不同生長階段的苜蓿進行蛋白質組和代謝組分析，通過KEGG代謝通路整合，發(fā)現(xiàn)跟氨基酸及苯丙素類合成、淀粉和蔗糖代謝等相關通路發(fā)生明顯富集，揭示引起營養(yǎng)成分變化的分子生物學機制，為改良獲得高品質的苜蓿提供理論基礎。
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