Վիքիպեդիա

Մետաբոլոմիկա

Այս հոդվածը կարող է վիքիֆիկացման կարիք ունենալ Վիքիպեդիայի որակի չափանիշներին համապատասխանելու համար։
Դուք կարող եք օգնել հոդվածի բարելավմանը՝ ավելացնելով համապատասխան ներքին հղումներ և շտկելով բաժինների դասավորությունը, ինչպես նաև վիքիչափանիշներին համապատասխան այլ գործողություններ կատարելով։

Մետաբոլոմիկա, գիտություն, որն ուսումնասիրում է քիմիական գործընթացները, որոնցում ընդգրկված են մետաբոլիտներ:Մասնավորապես, մետաբոլոմիկան "սպեցիֆիկ բջջային պրոցեսների արդյունքում մնացած  յուրահատուկ մատնահետքերի համակարգված ուսումնասիրությունն է", դրանց փոքր մոլեկուլներով ներկայացված մետաբոլիտային պրոֆիլների ուսումնասիրությունը.[1] Մետաբոլոմը  բջջի, օրգանի կամ օրգանիզմի բոլոր մետաբոլիտների համախումբն է, որոնք բջջային գործընթացների վերջնական արգասիքներն են.[2] իռնթ-ի գենային էքսպրեսիայի տվյալները և պրոտեոմիկ վերլուծությունները բացահայտում են գեների արգասիքների մի մասը, որոնք արտադրվել են բջջի կողմից՝տվյալներ, որոնք ներկայացնում են բջջային գործառույթների միայն մի մասը:Ի հակադրություն դրա, մետաբոլոմիկ պրոֆիլավորումը տալիս է տվյալ բջջի ֆիզիոլոգիայի ակնթարթային պատկերը։ Համակարգային կենսաբանության  և ֆունկցիոնալ գենոմիկայի մարտահրավերներից մեկը պրոտեոմիկ, տրանսկրիպտոմիկ և մետաբոլոմիկ տեղեկատվության ինտեգրումն է՝բջջային կենսաբանությունը ավելի լավ հասկանալու համար։

Պատմություն խմբագրել

[3] Այն պատկերացումը,որ կենսաբանական հեղուկները արտացոլում են անձի առողջությունը, գոյություն է ունեցել երկար ժամանակ:Հին չինացի բժիշկները օգտագործել են մրջյուններին, որպեսզի ուսումնասիրեն հիվանդի մեզը,որոշելով արդյոք գլյուկոզի քանակությունը բարձր է և դրանով հայտնաբերել շաքարախտը:Միջնադարում "Մեզի գրաֆիկները" օգտագործվել են մեզի գույնը, համը և հոտը տարբեր առողջական վիճակների հետ կապելու համար,որոնք իրենց ծագումով մետաբոլիկ են։  [4]

Այն գաղափարը, որ անհատը կարող է ունենալ "մետաբոլիկ պրոֆիլ" , որը կարող է արտացոլվել նրա կենսաբանական հեղուկներում առաջին անգամ առաջ է քաշվել Ռոջեր Ուիլիամսի կողմից ուշ 1940-ականներին [5] ով օգտագործել է թղթային քրոմատոգրաֆիան, որպեսզի առաջարկի մեզում և թքում առանձնահատուկ մետաբոլիկ  բնութագծերի կապը հիվանդությունների հե, ինչպես օրինակ շիզոֆրենիան։ Սակայն միայն 1960-1970-ականների տեխնիկական առաջընթացի շնորհիվ հնարավոր եղավ քանակապես (ի հակադրություն որակականի) որոշել մետաբոլիկ պրոֆիլները[6]։ "Մետաբոլիկ պրոֆիլ" տերմինը առաջարկվել է Հորնինգ և ուրիշների կողմից (Horning, et al.) 1971 թվականին, երբ նրանք ցույց տվեցին, որ գազային քրոմատոգրաֆիա-մասս սպեկտրոմետրիան կարող է օգտագործվել մարդու մեզում և հյուսվածքային մզվածքներում առկա միացությունները որոշելու նպատակով[7]։ Հորնինգի խումբը Լինուս Պոլինգի և Արթուր Բ. Ռոբինզոնի խմբերի հետ տարան գազ-քրոմատոգրաֆիա-մասս սպեկտրոմետրիկ մեթոդների մշակմանը մեզում առկա մետաբոլիտների մոնիթորինգի համար 1970-ականների ընթացքում։ [8]

Ներկայումս ՄՄՌ սպեկտրոսկոպիան, որը հայտնաբերվել է 1940ականներին, նույնպես զարգանում է։ 1974թ.-ին Սիլի-ի խումբը ցույց տվեց ՄՄՌ-ի կիրառման հնարավորությունը չփոփոխված կենսաբանական նմուշներում մետաբոլիտների որոշման համար[9]։ Առաջին հետազոտությունը մկանի վրա ցույց տվեց ՄՄՌ-ի արժեքը այն առումով, որ ցույց տվեց բջջային ԱԵՖ-ի 90%-ը կապված է մագնեզիումի հետ:Քանի որ զգայունությունը բարելավվել է, ՄՄՌն շարունակում է մնալ առաջատար անալիտիկ մեթոդ մետաբոլիզմը ուսումնասիրելու համար:Կաղապար:When

Մետաբոլոմ խմբագրել

Մետաբոլոմը փոքր-մոլեկուլային մետաբոլիտների ամբողջական հավաքակազմն է (մետաբոլիկ միջանկյալ միացություններ, հորմոններ և այլ ազդանշանային միացություններ, երկրորդային մետաբոլիտներ), որոնք հայտնաբերվում են կենսաբանական նմուշում։ [10][11] Տերմինը որոշվել է որպես անալոգ տրանսկրիպտմիկայի և պրոտեոմիկայի։ Ինչպես տրանսկրպտոմը և պրոտեոմը , մետաբոլոմը դինամիկ է և փոփոխվում է վայրկյանից վայրկյան:Թեև մետաբոլոմի սահմանումը հստակ է, ներկայումս հնարավոր չէ որոշել մետաբոլիտների ամբողջ համախումբը մեկ անալիտիկ մեթոդով:Մետաբոլիտների առաջին տվյալների բազան (կոչվում է METLIN) , որտեղ կարելի է գտնել մասս սպեկտրոմետրիայից ստացված m/z արծեքները հիմնվել է գիտնականների կողմից The Scripps Research Institute-ում in 2005. 2007 թ.-ի հունվարին Ալբերտա և Կալգարի համալսարանի գիտնականները ավարտեին մարդու մետաբոլոմի առաջին սևագիր տարբերակը։ Նրանք գրանցել էին մոտ 2500 մետաբոլիտ, 1200 դեղ և 3500 սննդային բաղադրամաս , որոնք կարող են հայտնաբերվել մարդու մոտ։ Այս ինֆորմացիան, որը հասանելի է Human Metabolome Database (www.hmdb.ca) կայքում և հիմնված է ժամանակակից գիտական գրականության վերլուծության վրա հեռու է ամբողջական լինելուց[12]։ Ի հակադրություն, շատ բան է հայտնի այլ օրգանիզմնրի մետաբոլոմի մասին։ Օրինակ, մոտ 50000 մետաբոլիտ արդեն նկարագրված է բույսերի թագավորության համար և շատ հազարավոր մետաբոլիտներ հայտնաբերված/ նկարագրված են առանձին բույսերի համար[13][14]։

Մետաբոլիտներ խմբագրել

Մետաբոլիտները նյութափոխանակության միջանկյալ կամ վերջնական արգասիքներն են։ Մետաբոլոմիկայի համատեքստում, մետաբոլիտը սովորաբար սահմանվում է որպես ցանկացած մոլեկուլ, որը 1կԴա-ից փոքր է[15]։ Սակայն կան բացառություններ՝ կախված նմուշից և որոշման մեթոդից։ Օրինակ, այնպիսի մոլեկուլներ , ինչպիսին են լիպոպրոտեինները և ալբումինը որոշվել են արյան պլազմայում ՄՄՌ մեթոդով[16]։ Բույսերի մետաբոլոմիկայում ընդունված է նշել առաջնային և երկրորդային մետաբոլիտներ։ Առաջնային մետաբոլիտը ուղղակիորեն ներգրավված է նորմալ աճի , զարգացման և բազմացման մեջ։ Երկրորդային մետաբոլիտը ուղղակիորեն ներգրավված չէ նշված պրոցեսներում, բայց ունեն կարևոր էկոլոգիական նշանակություն:Օրինակները ներառում են հակաբիոտիկները և գունակները[17]։ Ի հակադրություն նշվածի, մարդու մետաբոլոմիկայում ընդունված է մետաբոլիտները բնութագրել որպես էնդոգեն (տիրոջ օրգանիզմում սինթեզված) կամ էկզոգեն։ [18] Այլ նյութերից առաջացած մետաբոլիտները կոչվում են քսենոմետաբոլիտներ[19]։

Ծանոթագրություններ խմբագրել

  1. ↑ Daviss, Bennett (2005 թ․ ապրիլ). «Growing pains for metabolomics». The Scientist. 19 (8): 25–28.
  2. ↑ Jordan, Kate W.; Nordenstam, Johan; Lauwers, Gregory Y.; Rothenberger, David A.; Alavi, Karim; Garwood, Michael; Cheng, Leo L. (2009). «Metabolomic Characterization of Human Rectal Adenocarcinoma with Intact Tissue Magnetic Resonance Spectroscopy». Diseases of the Colon & Rectum. 52 (3): 520–525. doi:10.1007/DCR.0b013e31819c9a2c. ISSN 0012-3706. PMC 2720561. PMID 19333056.
  3. ↑ Van der greef and Smilde, J Chemomet, (2005) 19:376-386
  4. ↑ Nicholson JK, Lindon JC (2008 թ․ հոկտեմբեր). «Systems biology: Metabonomics». Nature. 455 (7216): 1054–6. Bibcode:2008Natur.455.1054N. doi:10.1038/4551054a. PMID 18948945.
  5. ↑ Gates, Sweeley; Sweeley, CC (1978). «Quantitative metabolic profiling based on gas chromatography». Clin Chem. 24 (10): 1663–73. PMID 359193.
  6. ↑ Preti, George. "Metabolomics comes of age?" The Scientist, 19[11]:8, June 6, 2005.
  7. ↑ Novotny; Soini, Helena A.; Mechref, Yehia; և այլք: (2008). «Biochemical individuality reflected in chromatographic, electrophoretic and mass-spectrometric profiles». J Chromatog B. 866: 26–47. doi:10.1016/j.jchromb.2007.10.007.
  8. ↑ Griffiths W.J.; Wang Y. (2009). «Mass spectrometry: From proteomics to metabolomics and lipidomics». Chem Soc Rev. 38 (7): 1882–96. doi:10.1039/b618553n. PMID 19551169.
  9. ↑ «Observation of tissue metabolites using 31P nuclear magnetic resonance». Nature. 252 (5481): 285–7. 1974 թ․ նոյեմբեր. Bibcode:1974Natur.252..285H. doi:10.1038/252285a0. PMID 4431445.
  10. ↑ «Systematic functional analysis of the yeast genome». Trends in Biotechnology. 16 (9): 373–8. 1998 թ․ սեպտեմբեր. doi:10.1016/S0167-7799(98)01214-1. PMID 9744112.
  11. ↑ «Current challenges in metabolomics for diabetes research: a vital functional genomic tool or just a ploy for gaining funding?». Physiol. Genomics. 34 (1): 1–5. 2008 թ․ հունիս. doi:10.1152/physiolgenomics.00009.2008. PMID 18413782.
  12. ↑ Pearson H (2007 թ․ մարտ). «Meet the human metabolome». Nature. 446 (7131): 8. Bibcode:2007Natur.446....8P. doi:10.1038/446008a. PMID 17330009.
  13. ↑ «The cell and developmental biology of alkaloid biosynthesis». Trends Plant Sci. 5 (4): 168–73. 2000 թ․ ապրիլ. doi:10.1016/S1360-1385(00)01575-2. PMID 10740298.
  14. ↑ «Metabolic profiles of cancer cells». Nat. Rev. Cancer. 4 (7): 551–61. 2004 թ․ հուլիս. doi:10.1038/nrc1390. PMID 15229480.
  15. ↑ «Contributions from metabolomics to fish research». Mol Biosyst. 4 (10): 974–9. 2008 թ․ հոկտեմբեր. doi:10.1039/b804196b. PMID 19082135.
  16. ↑ «750 MHz 1H and 1H-13C NMR spectroscopy of human blood plasma». Anal. Chem. 67 (5): 793–811. 1995 թ․ մարտ. doi:10.1021/ac00101a004. PMID 7762816.
  17. ↑ Bentley R (1999). «Secondary metabolite biosynthesis: the first century». Crit. Rev. Biotechnol. 19 (1): 1–40. doi:10.1080/0738-859991229189. PMID 10230052.
  18. ↑ «Nonlinear data alignment for UPLC-MS and HPLC-MS based metabolomics: quantitative analysis of endogenous and exogenous metabolites in human serum». Anal. Chem. 78 (10): 3289–95. 2006 թ․ մայիս. doi:10.1021/ac060245f. PMID 16689529.
  19. ↑ «1H NMR and UPLC-MS(E) statistical heterospectroscopy: characterization of drug metabolites (xenometabolome) in epidemiological studies». Anal. Chem. 80 (18): 6835–44. 2008 թ․ սեպտեմբեր. doi:10.1021/ac801075m. PMID 18700783.
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Մետաբոլոմիկա&oldid=9731951» էջից