Mis on metaboloom?

Metaboom on organismis leiduvate signaalkemikaalide, metaboliitide, hormoonide ja sarnaste struktuuride üksikasjalik jaotus. Mõned neist toodetakse looduslikult, teised erinevate allaneelatud toitude ja ravimite metabolismi kaudu. Oma eluea jooksul muutub organismi keemiliste ühendite kogum. On võimalik teha õigeaegselt hetktõmmist, et näha, mida organism ühel hetkel sisaldas ja tootis, kuid see muutub hetketi.

Inimese ainevahetuse uurimine pakub erilist huvi. Meditsiinilised testid tuginevad diagnostilistel eesmärkidel sageli metaboliitidele. Arst saab kontrollida ühendite olemasolu või puudumist, et välistada haigused või et näha, kui hästi patsient reageerib ravimitele. Põhiliste meditsiiniliste testide abil on tuvastatav vaid murdosa. Metaboliitide arvu suurendamine, mida arstid saaksid testida, looks rohkem võimalusi patsientide täpseks diagnoosimiseks ja testimiseks.

See annab ainulaadse võimaluse uurida geneetika ja keskkonna vahelisi koostoimeid. Genoom kodeerib mitmete ühendite, nagu hormoonid, ensüümid jne, tootmist. Vead võivad tekitada probleeme, nagu puudused või defektsed kemikaalid. Samal ajal mõjutab keskkond ka inimese ainevahetust; see, mida inimene sööb, joob ja millega muul viisil kokku puutub, muudab tema ainevahetust ja loob teistsuguseid tunnuskemikaale.

Teadlased, kes on huvitatud keskkonna ja geneetika vastastikusest mõjust, võivad uurida metaboolset ainet, et vaadata nende teemade ristumiskohta. Nad võivad näiteks vaadata, kuidas keskkond mõjutab geene, või lülitada need sisse. See võib anda ka vihjeid selle kohta, kuidas organismid muutuvate keskkonnatingimustega toime tulevad ja mis juhtub, kui organismid puutuvad kokku toksiinidega. Metaboom sisaldab mitmesuguseid kemikaale, mida keha kasutab eluks, alates energia molekulidest kuni rakkude toiteks kuni signaalhormoonideni, mis käivitavad viljakuse ja võimaldavad paljuneda.

Kanada uurimisrühm oli esimene, kes töötas välja inimese ainevahetuse umbkaudse järjestuse. See töö on keeruline, kuna erinevatest kehapiirkondadest võetud proovid sisaldavad erinevaid kemikaale ja need võivad aja jooksul muutuda. Näiteks maksarakkudes leiduvate ühendite lihtsalt järjestamine annaks teistsuguse pildi kui teistest kehaosadest pärit kudede ja vedelike uurimine, kuna paljud metaboloomi osad on väga asukohaspetsiifilised. Mõningaid signaalrakke leidub ainult teatud piirkondades, samas kui teatud metaboliidid võivad olla mõnes kehapiirkonnas, kuid mitte teistes. Edukas järjestamine nõuab üksikasjalikku ja hoolikat proovide võtmist.