Metabolom
DasMetabolom als komplexesReaktionsnetzwerk fasst alle charakteristischenStoffwechsel-Eigenschaften einerZelle bzw. einesGewebes oder einesOrganismus zusammen.
Dazu gehören:
- die Durchflussraten (= Umsatzraten),Metabolit-Spiegel undEnzymaktivitäten der einzelnen Stoffwechselwege,
- die Interaktionen zwischen den verschiedenenStoffwechselwegen sowie
- dieKompartimentierung der verschiedenen Stoffwechselwege innerhalb der Zellen.
Ein weiterer Gesichtspunkt ist der Einfluss desNährstoff-Angebotes sowie der Effekt von Wirksubstanzen auf den Stoffwechsel und die verschiedenen Funktionen der Zellen, wieZellproliferation,Differenzierung undApoptose.
Die Erforschung des Metaboloms wird alsMetabolomik bezeichnet (im Englischenmetabolomics odermetabonomics). Diese Forschungsrichtung befasst sich mit den Wechselwirkungen der darin enthaltenen Metabolite, deren Identifizierung undQuantifizierung (vgl.Proteom undGenom). Als wesentliche Analysenmethoden werden in der MetabolomikGC/MS undLC/MS sowieNMR-Spektroskopie undIonen-Mobilitäts-Spektrometer eingesetzt. Dabei kann man die Methoden aufspalten in Separationstechniken, Ionisationstechniken und Detektionstechniken. Da die Metaboliten von ihrer chemischen Zusammensetzung und Struktur sehr unterschiedlich sein können, reicht es oft nicht aus, nur eine Analysemethode zu benutzen, um das Metabolom eines Organismus komplett aufzuklären. Dazu kommt, dass bis heute nicht bekannt ist, wie viele Stoffwechselprodukte es überhaupt gibt. Die häufigsten Probentypen sindKörperflüssigkeiten wieBlutplasma oderBlutserum, aber auchHarn,Liquor cerebrospinalis,Synovialflüssigkeit,Sputum oderLavagen. Daneben kommen Gewebshomogenate bzw. Zellen oder Überstände vonZellkulturen in Betracht.
Wortherkunft
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Die BezeichnungMetabolom wurde in Analogie zuGenom,Transkriptom undProteom geprägt. Das Wort leitet sich vonMetabolismus (= Stoffwechsel) ab. Gelegentlich wird auch die BezeichnungMetabonom (mitn) verwendet, besonders im Zusammenhang mit der Toxizitätsbeurteilung von Wirkstoffen. Über die genauen Unterschiede zwischenMetabolom undMetabonom wird in Fachkreisen rege diskutiert.
Spezielle Ausprägungen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Tumor-Metabolom ist der charakteristische Stoffwechsel-Phänotyp von Tumorzellen.