+ /     

Биологический факультет БГУ - Кафедра биохимии.    

Вернуться


Метаболомика и метабономика

Метаболомика занимается каталогизацией и количественным определением низкомолекулярных эндогенных соединений, ксенобиотиков и их метаболитов в биологических жидкостях, органеллах, клетках, тканях, органах или организме. В свою очередь метабономика изучает изменение метаболического профиля сложных биологических систем в ответ на действие различных физико-химических и биологических факторов.

Предметом изучения в обоих случаях является метаболом - совокупность всех низкомолекулярных метаболитов организма. Метаболом по своей фундаментальной значимости не уступает геному - совокупности всех генов, или протеому - совокупности всех белков, и представляет собой своеобразную “химическую проекцию” генома, реализуемую через протеом.

Метаболомные исследования помимо фундаментальных задач позволяют решать ключевые проблемы биотехнологии, медицины и фармакологии, в связи с чем во многих ведущих странах мира на их проведение выделяются значительные финансовые средства.

Считается, что исследования в области метаболомики и метабономики окажут на медицину более существенное влияние, чем проект “Геном человека”, так как метаболом гораздо точнее отражает физиологические и патофизиологические процессы, протекающие в организме, что позволяет его использовать не только для ранней диагностики заболеваний человека, но и для оценки предрасположенности к патологии. Метаболическое тестирование является надежным способом оценки здоровья человека на протяжении всей его жизни. В случае спортивной медицины анализ метаболома человека помогает выбрать диету и режим тренировок, которые лучше всего соответствуют его индивидуальному обмену веществ.

Метаболомные исследования позволяют отличить “нормальный” метаболизм от “измененного” и поэтому успешно применяются в США, Японии и странах Европейского союза при разработке новых лекарственных средств и методов молекулярной диагностики. Метаболические маркеры, образующиеся в организме человека в ответ на действие лекарств, могут использоваться для оценки их токсичности, а также для выявления людей, “нестандартно” реагирующих на тот или иной фармацевтический препарат. Определение концентрации лекарственного вещества и его метаболитов является ключевым моментом при проведении терапевтического лекарственного мониторинга. В связи с этим очевидно, что метаболомика и метабономика существенно ускоряют процесс создания новых лекарств и значительно увеличивают шансы на безопасное и эффективное их применение.

Знания о метаболоме микроорганизмов, растений и животных, а также механизмах их регуляции, необходимы для решения широкого круга биотехнологических задач, связанных с улучшением качества биосырья, разработкой современных технологий его переработки, созданием эффективных способов утилизации отходов и биодеградации загрязнений окружающей среды.

Анализ метаболома сельскохозяйственных животных играет важную роль при селекции высокопродуктивных пород, обеспечивающих требуемое качество целевого продукта.

Информация, полученная при изучении метаболома бактерий, используется для метаболической инженерии с целью повышения биосинтетического потенциала микроорганизмов при промышленном производстве лекарственных соединений и биологически активных веществ, получения штаммов микроорганизмов - биодеструкторов веществ, загрязняющих окружающую среду.

Анализ растительного метаболома является одной из предпосылок создания высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, адаптированных к конкретным климатическим условиям и устойчивым к неблагоприятным факторам внешней среды.

Исследование метаболома лекарственных растений обеспечивает обнаружение и установление биологической активности новых, ранее неизвестных природных соединений. В отличие от химических препаратов, которые легко подвергаются стандартизации по количеству и составу фармакологически активных компонентов, качество и безопасность фитопрепаратов во многом определяется хеморасами лекарственных растений, а также особенностями сезонной и возрастной динамики накопления биологически активных веществ в растительном организме. Создание электронных библиотек метаболомов лекарственных растений позволяет контролировать качество и безопасность как уже имеющихся на рынке коммерческих, так и разрабатываемых в настоящее время отечественных фитопрепаратов.


Метаболическая инженерия

Доцент Корик Е.О. проводит хромато-масс-спектрометрический анализ метаболома суспензионной культуры сирени (Syringa vulgaris L.)

Страница обновлена: 15.05.2019 17:26

Расписание 47 автобуса Расписание занятий Следуйте за белым кроликом...

 

Наверх Наверх Наверх 


На главную | © 2003-2019 Л. Валентович, П. Тумилович | Авторские права |