Обмен веществ, как на ладони
Молекулярное фенотипирование – так называется новая методика исследования обмена веществ на уровне отдельных клеток.
Ежесекундно в живых организмах протекает бессчетное число химических реакций. Сложнейшая сеть этих химических взаимодействий называется метаболизмом. По примеру генома (совокупности генетической информации организма или популяции) и протеома (совокупности всех белков организма или популяции) все промежуточные соединения метаболизма данного организма называют метаболомом – совокупностью метаболитов. Молекулярное фенотипирование – один из методов изучения метаболома. Метод активно развивается в последние 10 лет. С помощью него можно получить детальную картину метаболизма – как паспорт – любой клетки в различных состояниях, и выявлять изменения ее активности, а также патологические изменения.
Первоначально метод молекулярного фенотипирования разработали для изучения деятельности нейронов и различных нарушений нервной деятельности. Однако, оказалось, что метаболиты – отличная «визитная карточка» отдельных типов клеток: внутри типа он очень консервативен, между типами – значительно различается. При этом нарушения обмена веществ на уровне клеток – первый этап развития любого заболевания. Выявляя такие нарушения, можно многое понять в патогенезе онкологических, генетических, инфекционных заболеваний, а также вывести на качественно новый уровень диагностику этих заболеваний. Молекулярное фенотипирование может стать важным инструментом при создании новых лекарственных средств, при токсикологических исследованиях, в трансплантологии и т.д. Предполагается также использование метода молекулярного фенотипирования в сельском хозяйстве – для изучения физиологии растений, а также в экологии.
На фото: ткани почки мыши; с помощью специфических антител окрашены следующие продукты метаболизма: аспартат (красных цвет), глутамин (синий цвет) и глутатион (зеленый цвет); метод вычислительного молекулярного фенотипирования
