Hochdurchsatz‐Metabolomik mit 1D‐NMR

Abstract Metabolomik befasst sich mit der Gesamtheit aller Metabolite, dem Metabolom. Als eine der “Omics”‐Wissenschaften hat sie Querbeziehungen zur Biologie, Physiologie, Pathologie und Medizin; andererseits sind Metabolite chemische Verbindungen, kleine organische Moleküle oder anorganische Ionen. Ihre korrekte Identifizierung und Quantifizierung in komplexen biologischen Matrizen erfordert daher eine solide chemische Grundlage. Im Vergleich beispielsweise zu DNA unterliegen Metabolite sehr viel stärker der Oxidation oder dem enzymatischen Abbau: Wir können große Teile eines Mammut‐Genoms aus einer kleinen Probe rekonstruieren, sind aber nicht in der Lage, dasselbe mit seinem Metabolom zu tun, das innerhalb weniger Stunden nach dem Tod des Tieres wahrscheinlich weitgehend abgebaut war. Erforderlich sind daher Standardverfahren, gute chemische Fertigkeiten der Probenvorbereitung für die Lagerung und anschließende Analyse, genaue analytische Protokolle, eine umfangreiche Kenntnis der Chemometrie, erweiterte statistische Verfahren und fundiertes Wissen über mindestens eine der beiden Metabolomik‐typischen Verfahren, MS oder NMR. All diese Fertigkeiten besitzen traditionell die Chemiker. Entsprechend betrachten wir die Metabolomik aus chemischer Perspektive und beschränken uns auf NMR. Der Analytiker findet Argumente für und gegen NMR, jedoch bietet das Verfahren eine besondere ganzheitliche Perspektive, die für künftige Anwendungen als eine bevölkerungsweite Screeningtechnik für Reihenuntersuchungen sprechen.