代谢组学（metabonomics）是20世纪90年代中后期继基因组学和蛋白质组学之后发展起来的一门新兴学科，是系统生物学的重要组成部分，近年来得到了迅速发展并渗透到多个领域。
细胞内许多生命活动是发生在代谢物层面的，如细胞信号释放，能量传递，细胞间通信等都是受代谢物调控的。
代谢组学正是研究代谢组（metabolome）在某一时刻细胞内所有代谢物的集合的一门学科。
基因组学和蛋白组学告诉你可能发生什么，而代谢组学则告诉你已经发生了什么。
◉ 代谢组学的优势
1、小分子的产生和代谢是生物机体作用的最终结果，生物体液的代谢产物分析能够更直接，更准确的反映生物体的生理病理状态。
2、基因和蛋白表达在功能水平上的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易。
3、许多基因和蛋白的非功能性变化不会在代谢物上反映出来，从而起到了上游信息向下游传递过程中“噪音过滤”的效果。
4、代谢物的种类少，要远小于基因和蛋白质的数据，物质的分子结构要简单得多。
5、代谢组学的代谢物信息库简单，但它远没有全基因组测序及大量表达序列标签的数据库那么复杂。
6、常见代谢产物在各个生物体系（如植物的初级代谢、微生物、动物）中都是类似的，所以代谢组学研究中采用的技术更容易在各个领域中通用，也更容易被人接受。
7、对机体损伤小，所得到的信息量大，相对于基因组学和蛋白质组学检测更加容易。
代谢组学主要研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的分子量低于1500的小分子代谢物。通过检测一系列样品的谱图，再结合化学模式识别方法，对生物系统内所有或某些代谢物进行定性或定量分析，可以判断出生物体的病理生理状态、基因的功能、药物的毒性和药效等，并有可能找出与之相关的生物标志物。
代谢组学的样品多样化，如血浆或血清、肿瘤肝脏组织、尿液、唾液、细胞、动植物组织、真菌、胆汁酸、微生物、脑脊液、淋巴液、土壤、粪便及肠道菌群等生物样本。
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