Vad är en metabolom?

En metabolom är en detaljerad nedbrytning av signalkemikalier, metaboliter, hormoner och liknande strukturer som finns i en organisme. Vissa av dessa produceras naturligt, andra genom metabolismen hos olika intagna livsmedel och droger. Under livslängden kommer en organismens samling av kemiska föreningar att förändras. Det är möjligt att ta en ögonblicksbild i tid för att se vad en organisme innehöll och produceras vid en tidpunkt, men detta kommer att förändras från ögonblick till ögonblick.

Studien av den mänskliga metabolomet är ett ämne av särskilt intresse. Medicinsk testning förlitar sig ofta på metaboliter för diagnostiska ändamål. En läkare kan kontrollera för närvaro eller frånvaro av föreningar för att styra sjukdomar i eller ut, eller för att se hur väl en patient svarar på mediciner. Endast en bråkdel kan identifierbar med grundläggande medicinska tester. Att utvidga antalet metaboliter som läkare kunde testa för skulle skapa fler möjligheter för exakt diagnos och testning av patienter.

Detta ger en unik möjlighetför att studera interaktioner mellan genetik och miljö. Genomkoderna för produktion av ett antal föreningar som hormoner, enzymer och så vidare. Fel kan skapa problem som brister eller defekta kemikalier. Samtidigt har miljön också en inverkan på en persons metabolom; Vad personen äter, dricker och på annat sätt utsätts för kommer att förändra sin metabolom och skapa en annan uppsättning signaturkemikalier.

Forskare med intresse för hur miljö och genetik kan samspela kan studera metabolomet för att titta på skärningspunkten mellan dessa ämnen. De kan titta på hur miljö påverkar tystnadsgener eller sätter på dem till exempel. Det kan också ge ledtrådar om hur organismer hanterar förändrade miljöförhållanden och vad som händer när organismer utsätts för gifter. Metabolomet innehåller en mängd olika kemikalier som kroppen använder för livet, från molekulES för energi till kraftceller till signalering av hormoner som utlöser fertilitet och möjliggör reproduktion.

Ett kanadensiskt forskargrupp var den första som utvecklade en grov sekvens av den mänskliga metabolomet. Detta arbete är utmanande, eftersom prover från olika områden i kroppen kommer att innehålla olika kemikalier, och dessa kan också växla över tid. Att helt enkelt sekvensera föreningarna som finns i leverceller, till exempel, skulle ge en annan bild än att studera vävnad och vätskor från andra delar av kroppen, eftersom många delar av metabolomet är mycket platsspecifika. Vissa signalceller finns endast i specifika regioner, medan specifika metaboliter kan vara i vissa områden i kroppen, men inte andra. Framgångsrik sekvensering kräver detaljerad och noggrann provtagning.