Что такое метаболомика?

Метаболомика - это новое направление в аналитической биохимии, которое связано с метаболизмом - процессом преобразования энергии пищи в механическую энергию или тепло. Побочные продукты метаболизма, известные как метаболиты, вырабатываются в биологических образцах, таких как моча, слюна и плазма крови. Метаболология относится к изучению этих метаболитных профилей, полученных в биологических образцах. В случае биологии растений для профилирования метаболитов используются конкретные образцы тканей. Метаболомика выросла вместе с геномикой и протеомикой с середины 1990-х годов в результате проекта «Геном человека», проекта, нацеленного на картирование генной системы человека.

Процессы клеточной активности, такие как передача сигналов клетками, передача энергии и межклеточная связь, контролируются метаболитами. Метаболом - это совокупность всех метаболитов в клетке в определенный момент времени. У людей есть много видов клеток с различными метаболомами, но метаболомика имеет дело с изучением метаболитов с низкой молекулярной массой, таких как липиды, сахара и аминокислоты. Они также известны как маленькие молекулы. Генетические расстройства, заболевания или нарушения окружающей среды могут быть объяснены изучением изменений в метаболизме. Следовательно, изучение метаболитов, а именно метаболомики, может помочь в диагностике заболеваний или изучении воздействия отравляющего вещества.

Существует два взаимодополняющих подхода, которые используются для метаболических исследований: метаболическое профилирование и метаболическая дактилоскопия. В метаболическом профилировании количественные аналитические методы используются для измерения метаболитов определенного класса. При метаболическом снятии отпечатков пальцев сравнивают отпечатки пальцев, чтобы определить, изменились ли метаболиты из-за болезни или воздействия токсинов. Для сравнения можно использовать хроматограммы и статистические методы. Это полуколичественный метод, который может быть применен к широкому спектру метаболитов. Метаболомика может быть изучена путем сочетания метаболического профилирования и снятия отпечатков пальцев.

Исследователи ожидают, что метаболомика может помочь здравоохранению разными способами. Он должен быть в состоянии производить более безопасные лекарства и лучше определять группы людей, которые могут извлечь выгоду из наркотиков. Метаболомика может также помочь диагностировать заболевание и контролировать различные лечебные процедуры. Интегрированная с протеомикой и геномикой, метаболомика используется, например, чтобы выяснить, почему некоторые люди более восприимчивы к повреждению печени от определенных лекарств. Ожидается, что эта область будет играть важную роль в системной биологии в долгосрочной перспективе, а в краткосрочной перспективе - биомаркеры для изучения болезней и воздействия токсинов.