2021-02-04 11:44:27, 多层组学定制服务 上海欧易生物医学科技有限公司
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实验方案设计
小鹿导读
古人云“凡事预则立、不预则废”。想要发表高水平文章,在最初的实验设计阶段,就要考虑到方方面面。将本领域其他研究手段与组学技术有机结合,围绕着研究的实验目标去设计实验,绝对是事半功倍的不二法宝。老师对于整个实验思路的把控,非常值得我们学习和借鉴。下面我们来看一看一作作者怎么说吧~~
1
针对一个课题,尤其是打算进行连续研究,如何设计组学实验?
高通量数据信息很丰富,一篇文章只能展示出部分数据结果。同时生理代谢也很复杂,如基础代谢、次级代谢等。每一个代谢途径,都可以结合生理分析和组学数据进行解析相关机理,这就需要对实验有整体规划。就拿这几篇为例,做测试前就规划好,第一篇文章主要是公开组学数据,根据生理分析结果,重点梳理与生理代谢相关的组学数据。第二篇文章就是以第一篇文章数据为基础,从另外一个生理代谢角度再次进行数据的挖掘和分析。
2
几篇文章中都涉及到大量环境组学实验(光合/呼吸代谢、植物形态、元素分析等),设计这些实验的原则是什么?这些数据和组学数据是如何有机结合在一起的呢?
(1)选择的原则就是一篇文章自己想阐述的科学问题是什么,实验假设是什么。根据实验假设选择相应的实验指标。例如,第一篇实验假设是围绕矿质代谢在设计试验。第二篇则是围绕光合碳代谢和呼吸代谢在设计试验。
(2)做组学实验之前,就要规划好从哪一个切入点进行研究,这样挑选高通量数据才有目的性。而不是拿到一堆数据后,再思考哪里可以用来写文章,这样有可能造成生理指标与组学数据不能相互印证,文章结构不合理,数据分析不到位。
3
您发表的第三、四篇文章考察了两种重金属元素的影响。为什么会在铀元素的基础上选择考察镉元素的影响?
铀尾矿污染区属于典型的复合污染源,其污染物可以分为两大类:一是放射性核素,如铀、钍、镭、氡等;二是伴生重金属,如铅、镉、锰等。我们课题组长期开展铀及伴生重金属环境生物学效应及修复的研究。前期重点研究了单一铀污染,后期就开展了复合污染研究,这里就选择了毒性较强、具有代表性的伴生重金属镉。
4
对于铀/镉复合污染研究,研究侧重点转变为元素/离子分析和代谢组/转录组联合分析,对于这两篇文章,研究的异同点在哪里?
针对铀镉复合污染研究,整个课题设计是采用多组学解析植物铀镉累积机理及生理响应策略。研究选择了高、低两种甘薯品种进行对比分析,组学的测试内容包括两个品种的代谢组学和转录组学,而我们自己在做植物全生育期元素和离子组分析。第三篇文章从代谢组水平解析了甘薯铀、镉互作机理。刚发表的文章就是从对比转录组学的角度,解析两个品种植物铀、镉吸收机理和生理响应策略。
实验技术选择
小鹿导读
工欲善其事,必先利其器。组学技术是分子机制研究的有效手段,如何选择合适的组学技术,深入地进行研究,老师给出了自己的看法。
1
在您的四篇文章中,选择了转录组或非靶代谢组进行研究,可以分享一下选择的依据和理由麽?
植物对生物或者非生物胁迫的生理响应过程比较复杂,涉及基因表达水平(转录组)、蛋白质合成(蛋白组)和代谢产物调控过程(代谢组)。样本在转录组水平的变化,可以预示可能出现的生物学效应;代谢组学则反映了样本正出现的生物学效应。因此两个组学结合起来分析,可以相互验证代谢水平的变化及其分子机理。这两种技术相对比较成熟、数据质量可靠,也是我们做出选择的重要原因。
2
代谢组学平台分为GC-MS和LC-MS两种,我们注意到发表的四篇文章中,有3篇文章使用了非靶代谢组学技术,但是选择的代谢平台有所侧重。请您谈一谈两种平台的选择经验。
第一、二篇文章选择了GC-MS和LC-MS两种平台分析代谢组的变化,目的是获取植物铀胁迫响应的完整非靶向代谢数据。经过后期数据分析发现,两种技术都能检测到相似的差异代谢产物。与GC-MS相比,LC-MS鉴定得到的代谢产物数量更多,获取的数据信息与我的研究内容更契合,因此后续文章选择了LC-MS进行分析。当然想获取完整的非靶向代谢数据,GC-MS和LC-MS联用肯定是最佳选择。
文章撰写和投稿
小鹿导读
他山之石,可以攻玉。一篇高水平文章的发表过程,并不总是一帆风顺。在这里,老师毫无保留地分享了投稿中遇到的问题,也总结了宝贵的经验,一定会给您带来新的启发和思考。
1
针对一个课题的系列研究,如果发表多篇论文,在投稿时应该注意什么?
在这里分享一个投稿经验,在投稿评审过程中,审稿人会询问几篇文章异同点在哪里?因此在写文章时,在前言和讨论部分就要进行详细的论述。
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在您的文章中,讨论部分思路很清晰,结论也条理分明和严谨。您是怎样把生理参数、元素含量等实验数据和代谢\\转录数据结合进行解释和讨论的?
讨论是对结果进一步解释,也是文章最难的地方。其实生理参数、元素含量都是属于代谢水平,如矿质营养代谢、光合代谢、呼吸代谢等。代谢组学能够提供这些代谢途径中小分子代谢产物含量的变化。通过结合代谢产物含量的变化,可以解析生理参数变化的内在机理。同理转录组数据就是从基因表达的角度解析相关机理。对这些高通量数据的解析,我们一定要熟悉生化代谢途径相关产物、酶及调控基因,这样才能快速检索到相关数据。
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在您的文章中,表格数据丰富,绘制的图质量很高,在这方面您有哪些心得?
组学数据的呈现方式也很重要,公司给的测试结果报告属于标准流程分析,一定要对数据图表进行二次排版,我在这几篇文章中,制图花的时间最多,甚至几个晚上才能绘制一张图表。庆幸的是,审稿人对论文高质量版图都给出了很高的评价。所以,强烈建议制作好每一个图表。我最常用的制图软件就是Excel2010,非常方便,又是矢量图,后期排版线条可以随意更改、组合。Excel绘制不了的图我选择origin。排版采用AI软件。组学数据的分析我常用的就是一些在线分析平台,基本属于傻瓜式操作。
专家简介
罗学刚教授在生物质资源开发、生物质材料、污染控制与生物修复等方面作了大量的研究工作,近5年,主持和完成《矿冶重金属废水生物质吸附材料的研制与应用》等国家科技支撑计划项目、国家863计划项目、国防科技创新团队专项等重点项目10余项。主持研究的《高纯木素的提取与产业化应用开发》等8个项目通过成果鉴定:部分成果处于国际同类研究先进水平。获国家发明专利授权10项。发表学术论文100余篇,其中被SCI、EI检索60余篇,出版专著1部,部分成果已在化工、矿冶、材料、环保和石油等行业推广应用。
一作作者:赖金龙博士,西南科技大学环境与资源学院博士研究生,专注于污染环境生物效应与修复方向,对于植物的抗逆研究与环境污染方面有丰富的研究理论知识,善于将组学技术与课题研究相结合,探讨研究机制机理。
☆本文由鹿明生物报道,如需咨询鹿明生物更多组学研究。请添加微信或者拨打手机号:17317724501(微信同号)咨询鹿明生物技术工程师更多组学实验设计方案。
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嫣然 撰文
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