Diferenças entre edições de "Metabolômica"

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'''Metabolômica''' é o [[estudo]] [[científico]] dos [[processo]]s [[químico]]s envolvendo [[metabólito]]s, ou seja, o estudo sistemático da composição química ocasionada por processos celulares específicos em determinado momento, sob determinadas condições fisiológicas e ambientais.<ref name=Villas>[http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio36/metaboloma_36.pdf Villas-Bôas, S. G.; Gombert, A. K. "Análise do Metaboloma", ''Biotecnologia: Ciência & Desenvolvimento'', v.9, n.36, p.58-69, 2006]</ref> O metaboloma representa a [[coleção]] de todos os metabólitos em um meio [[biológico]], [[órgão]], [[tecido]] [[celular]] ou [[organismo]], que são os [[produto]]s finais dos processos celulares. Assim, enquanto os dados de [[expressão gênica]] de [[mRNA]] e análises [[proteômica]]s fornecem parte das informações dos eventos que ocorrem na célula, o perfil metabólico fornece informações instantâneas sobre a fisiologia celular e consequentemente do organismo em estudo. Um dos desafios da [[biologia de sistemas]] e da [[genômica funcional]] é integrar as informações da análise do [[proteoma]], [[transcriptoma]] e metaboloma, visando obter um panorama completo sobre o organismo em estudo.<ref name=Dunn>{{cite journal |author=Dunn WB, Broadhurst DI, Atherton HJ, Goodacre R, Griffin JL |title=Systems level studies of mammalian metabolomes: the roles of mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy |journal=Chem. Soc. Rev |volume=40 |issue= |pages=387–426 |year=2011 |month= |pmid=14582645 |doi=10.1039/b906712b |url=http://www.biospec.net/pubs/pdfs/Dunn-ChemSocRev2011.pdf}}</ref>
 
==OrigensHistórico==
 
A idéia de que os componentes dos fluidos biológicos refletem a [[saúde]] de um [[indivíduo]] existe de longo data. Antigos [[médico]]s chineses usavam [[formiga]]s para a avaliar a [[urina]] de [[paciente]]s, no intuito de detectar se a urina continha altos níveis de [[glicose]] e, portanto, diagnosticar [[diabetes]].<ref name=VDGarticle>Van der greef and Smilde, J Chemomet, (2005) 19:376-386</ref> Na [[Idade Média]], "tabelas de urina" foram utilizadas para vincular as [[cor]]es, [[sabor]]es e [[cheiro]]s da urina à várias condições médicas, que são metabólicas naem sua origem.<ref name=JKNnature>{{cite journal |author=Nicholson JK, Lindon JC |title=Systems biology: Metabonomics |journal=Nature |volume=455 |issue=7216 |pages=1054–6 |year=2008 |month=Octoberoutubro |pmid=18948945 |doi=10.1038/4551054a |url=}}</ref>
 
[[Ficheiro:FreshFrozenPlasma.JPG|thumb|right|180px|'''Metabolômica aplicada ao diagnóstico de doenças''': a detecção ou variação de determinados metabólitos em [[plasma sanguíneo]] (imagem), [[urina]], [[lágrima]] e outros fluidos biológicos poderiam sugerir o estado de saúde de um indivíduo]]
 
O conceito de que cada indivíduo poderia ter um "perfil metabólico" e que este seria refletido na composição de seus fluidos biológicos foi introduzido por Roger Williams no final da [[década de 1940]].<ref>Gates and Sweeley, Clin Chem (1978) 24(10):1663-73</ref> Utilizando [[cromatografia|cromatografia em papel]], Williams e integrantes de seu grupo de estudos sugeriram padrões metabólicos característicos na urina e [[saliva]], associando-os a doenças tais como a [[esquizofrenia]]. No entanto, foi somente através de avanços tecnológicos nas décadas de 1960 e 1970 que se tornou viável a [[análise quantitativa]] para estudar perfis metabólicos.<ref>Preti, George. "Metabolomics comes of age?" ''The Scientist'', 19[11]:8, June 6, 2005.</ref> O termo "perfil metabólico" foi introduzido por Horning e colaboradores em 1971, após demonstrarem que a [[cromatografia gasosa]] acoplada à [[espectrometria de massa]] (GC-MS) poderia ser utilizada para detectar os compostos presentes na urina e extrato de tecidos humanos.<ref name="VDGarticle"/><ref>Novotny et al J Chromatog B (2008) 866:26-47</ref> Durante os anos 70, o grupo de Horning, juntamente com o de [[Linus Pauling]] e Arthur Robinson desenvolveram metodologias de análise por GC-MS para monitorar os metabólitos presentes na urina.<ref>Griffiths, W.J. and Wang, Y. (2009) Chem Soc Rev 38:1882-96</ref>
 
AoOutra mesmoimportante técnica para elucidação tempoestrutural, a [[espectroscopia de ressonância magnética nuclear]] (RMN), que foi desenvolvida na [[década de 1940]], foi também objeto desofreu rápidos avanços tecnológicos. Em 1974, Seeley e colaboradores demonstraram a utilidade de usar a RMN para detectar metabólitos em amostras biológicas não modificadas.<ref>{{cite journal | author=Hoult DI, Busby SJ, Gadian DG, Radda GK, Richards RE, Seeley PJ |title=Observation of tissue metabolites using 31P<sup>31</sup>P nuclear magnetic resonance |journal=Nature |volume=252 |issue=5481 | pages=285–7 |year=1974 |month=Novembernovembro |pmid=4431445 | doi=10.1038/252285a0 | bibcode=1974Natur.252..285H}}</ref> Este primeiro estudo - realizado em [[Músculo liso|células musculares]] - determinou que 90% de [[ATP]] [[celular]] está complexado com [[magnésio]]. Como a sensibilidade da técnica melhorou com a evolução da forças do [[campo magnético]] e do ângulo de giro, a RMN continua a ser uma ferramenta importante de análise para investigar o metabolismo.<ref name=VDGarticle/><ref name=JKNnature/> Esforços recentes para utilizar RMN em metabolômica têm sido em grande parte impulsionado pelo laboratório do Dr. Jeremy Nicholson no Birkbeck College, [[Universidade de Londres]] e posteriormente no [[Imperial College London]]. Em 1984, Nicholson mostrou que a utilização de [[RMN]] de [[hidrogênio]] 1 (RMN de<sup>1</sup>H) poderia potencialmente ser usada ​​para diagnosticar [[diabetes mellitus]], e mais tarde foi pioneiro na aplicação de métodos de reconhecimento de padrões de dados espectroscópicos.<ref>Holmes E and Antti H (2002) Analyst 127:1549-57</ref><ref>Lenz EM and Wilson ID (2007) J Proteome Res 6(2):443-58</ref>
 
[[Ficheiro:L Pauling.jpg|thumb|left|180px|[[Linus Pauling]]: um dos cientistas que contribuiram para o avanço das metodologias de análise de metabólitos em fluidos biológicos]]
 
O termo "'''metaboloma'''" foi citado pela primeira vez em literatura científica em 1998, por Oliver e colaboradores <ref>{{cite journal |author=Oliver SG, Winson MK, Kell DB, Baganz F |title=Systematic functional analysis of the yeast genome |journal=Trends Biotechnol. |volume=16 |issue=9 |pages=373–8 |year=1998 |month=setembro |pmid=9744112 |doi= 10.1016/S0167-7799(98)01214-1|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779998012141}}</ref>, já o termo "'''metabolômica'''" foi cunhado em analogia a [[transcritoma|transcriptômica]] e [[proteômica]]. Esta área experimentou considerável desenvolvimento principalmente para responder questões da [[biologia sistêmica]]. Dentre estas questões, pode ser citado o fato de que os níveis de [[Transcrição (genética)|transcrição]] do [[RNAm]] não necessariamente reflete a atividade de proteínas expressas, ou seja, uma vez [[Tradução (genética)|traduzidas]], as proteínas - os produtos finais da [[expressão gênica]] - podem ou não desempenhar suas funções, podem permanecer inativas. Deste modo, alterações no transcritoma e no proteôma de um indivíduo podem não corresponder às mudanças fenotípicas.<ref name=Villas/> Assim, para o desenvolvimento do conceito de biologia sistêmica, a metabolômica forneceria informações mais apropriadas para solucionar este problema.<ref>{{cite journal | author=Kell DB |title=Metabolomics and systems biology: making sense of the soup |journal=Current Opinion in Microbiology |volume=7 |issue=| pages=296–307 |year=2004 |month= |pmid= |url=http://http://service004.hpc.ncsu.edu/toxicology/websites/courses/epagrant/documents/Shea/Metabolomics%20curr_opinion.pdf}}</ref><ref>{{cite journal | author=Saito K, Matsuda F |title=Metabolomics for Functional Genomics, Systems Biology, and Biotechnology|journal=Annual Review of Plant Biology|volume=61 |issue=| pages=463-489 |year=2010 |month=junho |pmid= |doi=10.1146/annurev.arplant.043008.092035 |url=}}</ref> A presença dos metabólitos representa uma informação integrativa da função celular em nível molecular, definindo assim o fenótipo de uma célula ou tecido em resposta a alterações ambientais ou genéticas. A identificação de metabólitos é então um complemento fundamental para determinar a função de um [[gene]].<ref name=Villas/>
Em 2005, o primeiro [[banco de dados]] de metabolômica para a caracterização de metabólitos humanos, o [[METLIN]]<ref name="Smith CA, I'Maille G, Want EJ, Qin C, Trauger SA, Brandon TR, Custodio DE, Abagyan R, Siuzdak G 2005 747–51">{{cite journal | author=Smith CA, I'Maille G, Want EJ, Qin C, Trauger SA, Brandon TR, Custodio DE, Abagyan R, Siuzdak G |title=METLIN: a metabolite mass spectral database |journal=Ther Drug Monit |volume=27 |issue=6| pages=747–51 |year=2005 |month=December |pmid=16404815 |url=http://masspec.scripps.edu/publications/public_pdf/107_art.pdf}}</ref> foi desenvolvido no laboratório Siuzdak no ''Scripps Research Institute'' e continha mais de 5.000 metabólitos além de dados espectroscópicos de massa em tandem. Em 2011, o METLIN possuia registrado aproximadamente 40.000 metabólitos, sendo o maior repositório de dados de espectrometria de massa em tandem em metabolômica.
 
Em 2005, o primeiro [[banco de dados]] de metabolômica para a caracterização de metabólitos humanos, o [[METLIN]]<ref name="Smith CA, I'Maille G, Want EJ, Qin C, Trauger SA, Brandon TR, Custodio DE, Abagyan R, Siuzdak G 2005 747–51">{{cite journal | author=Smith CA, I'Maille G, Want EJ, Qin C, Trauger SA, Brandon TR, Custodio DE, Abagyan R, Siuzdak G |title=METLIN: a metabolite mass spectral database |journal=Ther Drug Monit |volume=27 |issue=6| pages=747–51 |year=2005 |month=Decemberdezembro |pmid=16404815 |url=http://masspec.scripps.edu/publications/public_pdf/107_art.pdf}}</ref> foi desenvolvido nopor pesquisadores do laboratório Siuzdak no ''Scripps Research Institute'' e este continha informação sobre mais de 5.000 metabólitos além de dados espectroscópicos de massa em tandem. Em 2011, o METLIN possuia registrado aproximadamente 40.000 metabólitos, sendo o maior repositório de dados de espectrometria de massa em tandem emda área de metabolômica.
Em 23 de janeiro de 2007, o grupo envolvido no projeto Metaboloma Humano, liderado pelo Dr. David Wishart da [[Universidade de Alberta]] ([[Canadá]]), completaram o primeiro esboço do metaboloma humano, que consistia em um banco com dados de aproximadamente 2.500 metabólitos, 1.200 fármacos e 3.500 componentes dos alimentos.<ref name="Wishart DS, Tzur D, Knox C, et al. 2007 D521–6">{{cite journal |author=Wishart DS, Tzur D, Knox C, ''et al.'' |title=HMDB: the Human Metabolome Database |journal=Nucleic Acids Research |volume=35 |issue=Database issue |pages=D521–6 |year=2007 |month=January |pmid=17202168 |pmc=1899095 |doi=10.1093/nar/gkl923}}</ref><ref>{{cite journal |author=Wishart DS, Knox C, Guo AC, Eisner R, Young N, Gautam B, Hau DD, Psychogios N, Dong E, Bouatra S, Mandal R, Sinelnikov I, Xia J, Jia L, Cruz JA, Lim E, Sobsey CA, Shrivastava S, Huang P, Liu P, Fang L, Peng J, Fradette R, Cheng D, Tzur D, Clements M, Lewis A, De Souza A, Zuniga A, Dawe M, Xiong Y, Clive D, Greiner R, Nazyrova A, Shaykhutdinov R, Li L, Vogel HJ, Forsythe I |title=HMDB: a knowledgebase for the human metabolome |journal=Nucleic Acids Research |year= 2009 |pmid=18953024 |doi=10.1093/nar/gkn810 |url= |volume=37 |pages=D603 |issue=Database issue |pmc=2686599}}</ref> Estas informações estão disponíveis no ''Human Metabolome Database'' (www.hmdb.ca) e com base na análise de informações disponíveis na [[literatura científica]] atual, está longe de ser completada.<ref>{{cite journal |author=Pearson H |title=Meet the human metabolome |journal=Nature |volume=446 |issue=7131 |pages=8 |year=2007 |month=March |pmid=17330009 |doi=10.1038/446008a |url=}}</ref> Em contraste, existem muito mais informações sobre os metaboloma de outros organismos. Por exemplo, mais de 50.000 metabólitos já foram caracterizados em espécies vegetais, e milhares de metabólitos já foram identificados e/ou caracterizados em plantas individuais.<ref>{{cite journal |author=De Luca V, St Pierre B |title=The cell and developmental biology of alkaloid biosynthesis |journal=Trends Plant Sci. |volume=5 |issue=4 |pages=168–73 |year=2000 |month=April |pmid=10740298 |doi= 10.1016/S1360-1385(00)01575-2|url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Griffin JL, Shockcor JP |title=Metabolic profiles of cancer cells |journal=Nat. Rev. Cancer |volume=4 |issue=7 |pages=551–61 |year=2004 |month=July |pmid=15229480 |doi=10.1038/nrc1390 |url=}}</ref> Em vegetais, várias projetos de metabolômica estão em andamento, principalmente tendo as [[espécie]]s ''[[Medicago|Medicago truncatula]]'' e ''[[Arabidopsis thaliana]]'' como modelos.
 
Em 23 de janeiro de 2007, o grupo envolvido no projeto Metaboloma Humano, liderado pelo Dr. David Wishart da [[Universidade de Alberta]] no ([[Canadá]]), completaram o primeiro esboço do metaboloma humano, que consistia em um banco com dados de aproximadamente 2.500 metabólitos, 1.200 fármacos e 3.500 componentes dos alimentos[[alimento]]s.<ref name="Wishart DS, Tzur D, Knox C, et al. 2007 D521–6">{{cite journal |author=Wishart DS, Tzur D, Knox C, ''et al.'' |title=HMDB: the Human Metabolome Database |journal=Nucleic Acids Research |volume=35 |issue=Database issue |pages=D521–6 |year=2007 |month=Januaryjaneiro |pmid=17202168 |pmc=1899095 |doi=10.1093/nar/gkl923}}</ref><ref>{{cite journal |author=Wishart DS, Knox C, Guo AC, Eisner R, Young N, Gautam B, Hau DD, Psychogios N, Dong E, Bouatra S, Mandal R, Sinelnikov I, Xia J, Jia L, Cruz JA, Lim E, Sobsey CA, Shrivastava S, Huang P, Liu P, Fang L, Peng J, Fradette R, Cheng D, Tzur D, Clements M, Lewis A, De Souza A, Zuniga A, Dawe M, Xiong Y, Clive D, Greiner R, Nazyrova A, Shaykhutdinov R, Li L, Vogel HJ, Forsythe I |title=HMDB: a knowledgebase for the human metabolome |journal=Nucleic Acids Research |year= 2009 |pmid=18953024 |doi=10.1093/nar/gkn810 |url= |volume=37 |pages=D603 |issue=Database issue |pmc=2686599}}</ref> Estas informações estão disponíveis no ''Human Metabolome Database'' (www.hmdb.ca) e com base na análise de informações disponíveis na [[literatura científica]] atual, está longe de ser completada.<ref>{{cite journal |author=Pearson H |title=Meet the human metabolome |journal=Nature |volume=446 |issue=7131 |pages=8 |year=2007 |month=March março|pmid=17330009 |doi=10.1038/446008a |url=}}</ref> Em contraste, existem muito mais informações sobre os metabolomametabolomas de outros organismos. Pordo exemplo,que maiso de 50humanos.000 metabólitosEm espécies vegetais por exemplo, já foram caracterizados emmais espéciesde vegetais50.000 metabólitos, e milhares de metabólitosoutros já foram identificados e/ou caracterizados em plantas individuais.<ref>{{cite journal |author=De Luca V, St Pierre B |title=The cell and developmental biology of alkaloid biosynthesis |journal=Trends Plant Sci. |volume=5 |issue=4 |pages=168–73 |year=2000 |month=Aprilabril |pmid=10740298 |doi= 10.1016/S1360-1385(00)01575-2|url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Griffin JL, Shockcor JP |title=Metabolic profiles of cancer cells |journal=Nat. Rev. Cancer |volume=4 |issue=7 |pages=551–61 |year=2004 |month=Julyjulho |pmid=15229480 |doi=10.1038/nrc1390 |url=}}</ref> Em vegetais, várias projetos de metabolômica estão em andamento, principalmente tendo as [[espécie]]s ''[[Medicago|Medicago truncatula]]'' e ''[[Arabidopsis thaliana]]'' comosão os dois principais modelos de espécies vegetais nos projetos de metabolômica em andamento.
 
Ainda em meados de 2010, a metabolômica ainda era considerada um campo emergente.<ref name=Morrow2010>{{Cite news
| last = Morrow Jr., Ph.D. | first = K. John | date = 1abril Aprilde 2010 | accessdate = 287 Junede 2010maio de 2012
| title = Mass Spec Central to Metabolomics | periodical = Genetic Engineering & Biotechnology News
| volume = 30 | issue = 7 | page = 1
| url = http://www.genengnews.com/gen-articles/mass-spec-central-to-metabolomics/3229/
| archiveurl = http://www.webcitation.org/5qp39ElGM | archivedate = 28 June 2010
| postscript = <!-- Bot inserted parameter. Either remove it; or change its value to "." for the cite to end in a ".", as necessary. -->}}</ref> Além disso, notounota-se que progressos dependemnesta emárea grandedependem parteprimordialmente de uma respostarespostas aos "diversos desafios técnicos insolúveis"enfrentados enas pelainstrumentações evoluçãousadas da instrumentação da técnica de espectrometria denas massaspesquisas.
 
O termo "metabolômica" foi cunhado em analogia a [[transcritoma|transcriptômica]] e [[proteômica]]; assim como o [[transcritoma]] e o [[proteoma]], o metaboloma de um organismo também é dinâmico, mudando a cada segundo. Embora o metaboloma possa ser analisado prontamente, atualmente não é possível monitorar toda a gama de metabólitos de uma amostra utizando apenas uma único método analítico.
 
==Metabólitos==
 
[[Ficheiro:Metabolism diagram.svg|thumb|right|180px|[[Metabolismo|Mapa metabólico]]:Metabólitos metabólitos são todos os intermediários e produtos do [[metabolismo]] de determinado organismo]]
 
Metabólitos são intermediários e produtos do [[metabolismo]]. Dentro do contexto da metabolômica, um metabólito é geralmente definido como qualquer [[molécula]] menor que 1 [[Unidade de massa atômica|kDa]].<ref name=Villas/><ref>{{cite journal |author=Samuelsson LM, Larsson DG |title=Contributions from metabolomics to fish research |journal=Mol Biosyst |volume=4 |issue=10 |pages=974–9 |year=2008 |month=Octoberoutubro |pmid=19082135 |doi=10.1039/b804196b |url=}}</ref> No entanto, existem exceções a esta, dependendo da amostra e do método de detecção. Por exemplo, macromoléculas como as [[lipoproteína]]s e [[albumina]] são detectadas de forma segura em estudos metabolômicos do [[plasma sanguíneo]] usando a técnica de RMN.<ref>{{cite journal |author=Nicholson JK, Foxall PJ, Spraul M, Farrant RD, Lindon JC |title=750 MHz 1H and 1H-13C NMR spectroscopy of human blood plasma |journal=Anal. Chem. |volume=67 |issue=5 |pages=793–811 |year=1995 |month=March março|pmid=7762816 |doi= 10.1021/ac00101a004|url=}}</ref>
 
Em termos de diversidade química, os metabólitos encontrados em uma amostra podem ser espécies [[iônico|iônicas]], [[carboidratos]] [[hidrofílico]]s, [[álcool|álcoois]] e [[cetona]]s voláteis, aminoácidos, ácidos orgânicos, [[lipídeo]]s [[hidrofóbico]]s e no caso das plantas, também [[produto natural|produtos naturais]] complexos. A [[concentração]] destas substâncias na amostra pode variar desde [[Mol|''p''moles]] até ''m''moles.<ref name=Villas/>
Tratando-se de [[planta]]s, é habitual a distinção entre metabólitos primários e [[Metabolito secundário|metabólitos secundários]]. Os metabólitos primários estão diretamente envolvidos no [[crescimento]], [[reprodução]] e desenvolvimento vegetal; já os metabólitos secundários geralmente não estão diretamente envolvidos nesses processos, mas possuem funções ecológicas importantes, como atração de [[polinizador]]es, [[antibiótico|ação antibiótica]] e [[pigmentação]].<ref>{{cite journal |author=Bentley R |title=Secondary metabolite biosynthesis: the first century |journal=Crit. Rev. Biotechnol. |volume=19 |issue=1 |pages=1–40 |year=1999 |pmid=10230052 |doi=10.1080/0738-859991229189 |url=}}</ref> Em contraste, nos estudos de metabolômica em [[seres humanos]] é comum classificar os metabólitos como [[endógeno]]s (produzidos pelo organismo) ou exógenos.<ref>{{cite journal |author=Nordström A, O'Maille G, Qin C, Siuzdak G |title=Nonlinear data alignment for UPLC-MS and HPLC-MS based metabolomics: quantitative analysis of endogenous and exogenous metabolites in human serum |journal=Anal. Chem. |volume=78 |issue=10 |pages=3289–95 |year=2006 |month=May |pmid=16689529 |doi=10.1021/ac060245f |url=}}</ref> Metabólitos que são produtos de degradação de substâncias estranhas ao organismo, tais como fármacos e drogas são chamados xenometabólitos.<ref>{{cite journal |author=Crockford DJ, Maher AD, Ahmadi KR, ''et al.'' |title=1H NMR and UPLC-MS(E) statistical heterospectroscopy: characterization of drug metabolites (xenometabolome) in epidemiological studies |journal=Anal. Chem. |volume=80 |issue=18 |pages=6835–44 |year=2008 |month=September |pmid=18700783 |doi=10.1021/ac801075m |url=}}</ref>
 
Tratando-se de [[planta]]s, é habitual a distinção entre metabólitos primários e [[Metabolito secundário|metabólitos secundários]]. Os metabólitos primários estão diretamente envolvidos no [[crescimento]], [[reprodução]] e desenvolvimento vegetal; já os metabólitos secundários geralmente não estão diretamente envolvidos nesses processos, mas possuem funções ecológicas importantes, como atração de [[polinizador]]es, [[antibiótico|ação antibiótica]] e [[pigmentação]].<ref>{{cite journal |author=Bentley R |title=Secondary metabolite biosynthesis: the first century |journal=Crit. Rev. Biotechnol. |volume=19 |issue=1 |pages=1–40 |year=1999 |pmid=10230052 |doi=10.1080/0738-859991229189 |url=}}</ref> Em contraste, nos estudos de metabolômica em [[seres humanos]] é comum classificar os metabólitos como [[endógeno]]s (produzidos pelo organismo) ou exógenos.<ref>{{cite journal |author=Nordström A, O'Maille G, Qin C, Siuzdak G |title=Nonlinear data alignment for UPLC-MS and HPLC-MS based metabolomics: quantitative analysis of endogenous and exogenous metabolites in human serum |journal=Anal. Chem. |volume=78 |issue=10 |pages=3289–95 |year=2006 |month=May maio|pmid=16689529 |doi=10.1021/ac060245f |url=}}</ref> Metabólitos que são produtos de degradação de substâncias estranhas ao organismo, tais como fármacos e drogas são chamados xenometabólitos.<ref>{{cite journal |author=Crockford DJ, Maher AD, Ahmadi KR, ''et al.'' |title=1H NMR and UPLC-MS(E) statistical heterospectroscopy: characterization of drug metabolites (xenometabolome) in epidemiological studies |journal=Anal. Chem. |volume=80 |issue=18 |pages=6835–44 |year=2008 |month=September setembro|pmid=18700783 |doi=10.1021/ac801075m |url=}}</ref>
 
O metaboloma forma uma grande rede de reações metabólicas, onde os produtos de uma [[reação química]] enzimática são insumos para outras reações. Tais sistemas têm sido descritos como hiperciclos.
==Metabonômica==
 
'''Metabonômica''' é definido como "a medida quantitativa da resposta metabólica multiparamétrica dinâmica de sistemas vivos a estímulos fisiopatológicos ou modificação genética"<ref name=Dunn/>. A origem do termo vem do [[língua grega|grego]] ''meta'' que significa ''mudança'' e ''nomos'' que significa um ''conjunto de regras ou conjunto de leis''.<ref>{{cite journal |author=Nicholson JK |title=Global systems biology, personalized medicine and molecular epidemiology |journal=Mol. Syst. Biol. |volume=2 |issue= 1|pages=52 |year=2006 |pmid=17016518 |pmc=1682018 |doi=10.1038/msb4100095 |url=}}</ref> Jeremy Nicholson, do [[Imperial College London]], foi o pioneiro a usar esta abordagem e atualmente é utilizada em [[toxicologia]], para diagnosticar doenças e em uma série de outros campos. Historicamente, a metabonômica foi um dos primeiros métodos para aplicar o conceito de [[biologia de sistemas]] aos estudos de metabolismo.<ref>{{cite journal |author=Nicholson JK, Lindon JC, Holmes E |title='Metabonomics': understanding the metabolic responses of living systems to pathophysiological stimuli via multivariate statistical analysis of biological NMR spectroscopic data |journal=Xenobiotica |volume=29 |issue=11 |pages=1181–9 |year=1999 |month=Novembernovembro |pmid=10598751 |doi=10.1080/004982599238047 |url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Nicholson JK, Connelly J, Lindon JC, Holmes E |title=Metabonomics: a platform for studying drug toxicity and gene function |journal=Nat Rev Drug Discov |volume=1 |issue=2 |pages=153–61 |year=2002 |month=Februaryfevereiro |pmid=12120097 |doi= 10.1038/nrd728|url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Holmes E, Wilson ID, Nicholson JK |title=Metabolic phenotyping in health and disease |journal=Cell |volume=134 |issue=5 |pages=714–7 |year=2008 |month=Septembersetembro |pmid=18775301 |doi=10.1016/j.cell.2008.08.026 |url=}}</ref>
 
Houve algumas [[divergência]]s sobre as diferenças exatas entre '''"metabolômica"''' e '''"metabonômica"'''.<ref name=Dunn/> A diferença entre os dois [[termo]]s não está relacionada à escolha da plataforma analítica - embora metabonômica esteja mais associada à espectrometria de RMN e metabolômica à espectrometria de massas - isto ocorreu simplesmente devido aos usos entre os diferentes grupos de pesquisas que popularizaram os termos.
 
Enquanto ainda não há concordância absoluta sobre o uso dos dois termos, há um [[consenso]] crescente de que a metabolômica dá maior ênfase ao perfil metabólico em nível [[celular]]/[[órgão]] e está principalmente preocupada com o metabolismo endógeno normal. Já a metabonômica estende o perfil metabólico ao incluir informações sobre perturbações causadas por fatores ambientais (incluindo dieta e toxinas), processos de doença e o envolvimento de influências extragenômicas, como exemplo a [[flora intestinal|microflora intestinal]]. Esta não é uma diferença trivial: estudos metabolômicos deveriam, por definição, excluir os dados provenientes de fontes metabólicas extragenômicas, justamente porque estas não pertencem ao sistema em estudo. No entanto, na prática, dentro do campo da pesquisa de doenças humanas, existe ainda um grande grau de sobreposição na forma como ambos os termos são usados​​, e eles são muitas vezes usados como [[sinônimo]]s.<ref name = DGRref>{{cite journal |author=Robertson DG |title=Metabonomics in toxicology: a review |journal=Toxicol. Sci. |volume=85 |issue=2 |pages=809–22 |year=2005 |month=Junejunho |pmid=15689416 |doi=10.1093/toxsci/kfi102 |url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Agência Fapesp |title=Ciência deve olhar a natureza para descobrir novos medicamentos, diz cientista|journal=Diário da Saúde |volume= |issue= |pages= |year=2010 |month=março |pmid= |doi=|url=}}</ref>
 
==Tecnologias analíticas==
===Métodos de separação===
 
[[Ficheiro:Gaschromatograph.jpg|thumb|right|180px|[[Cromatografia gasosa]]:Metodologia metodologia de separação empregada especialmente para análise de substâncias voláteis]]
 
Uma das etapas para análise de uma amostra complexa, mas não obrigatória, é a aplicação de metodologias cromatográficas visando a separação dos metabólitos. Uma amostra pode conter dezenas, centenas ou mesmo milhares de substâncias. Experimentalmente, é possível isolar parte destes compostos, para que posteriormente, estes sejam identificados através de métodos de elucidação estrutural. Embora o metaboloma possa ser analisado prontamente, ainda não é possível monitorar toda a gama de metabólitos de uma amostra utizando apenas uma único método analítico.
A '''[[cromatografia gasosa]]''' ('''CG'''), especialmente quando em interface com a [[espectrometria de massa]] (GC-MS), é um das metodologias mais utilizadas e poderosas para a metabolômica<ref name=Dunn/>. Oferece resolução cromatográfica muito elevada, mas requer a derivatização química para muitas [[biomolécula]]s: apenas [[Volatilidade|substâncias voláteis]] podem ser analisadas sem derivatização. Alguns instrumentos modernos permitem o uso da cromatografia bidimensional (2D), que consiste em uma coluna polar curta disposta depois da coluna analítica principal, o que aumenta consideravelmente a resolução. Alguns metabólitos polares e com massa molecular elevada não podem ser analisados ​​por cromatografia gasosa.<ref>{{cite journal |author=Schauer N, Steinhauser D, Strelkov S, ''et al.'' |title=GC-MS libraries for the rapid identification of metabolites in complex biological samples |journal=FEBS Lett. |volume=579 |issue=6 |pages=1332–7 |year=2005 |month=February |pmid=15733837 |doi=10.1016/j.febslet.2005.01.029 |url=}}</ref>
 
ADentre as técnicas mais empregadas nos estudos metabolômicos está a '''[[cromatografia líquida de alta eficiênciagasosa]]''' ('''CLAECG'''), especialmente quando comparadaem interface com a CG,[[espectrometria possuide massa]] (GC-MS) <ref name=Dunn/>. menorOferece resolução cromatográfica muito elevada, mas temrequer a vantagemderivatização dequímica para muitas [[biomolécula]]s: apenas [[Volatilidade|substâncias voláteis]] podem ser analisadas sem derivatização. Alguns instrumentos modernos permitem o uso da cromatografia bidimensional (2D), que consiste em uma gamacoluna maiorpolar decurta analitosdisposta podemdepois potencialmenteda coluna analítica principal, o que aumenta consideravelmente a resolução. Alguns metabólitos polares e com massa molecular elevada não podem ser analisados ​​por cromatografia gasosa.<ref>{{cite journal |author=GikaSchauer HGN, TheodoridisSteinhauser GAD, WingateStrelkov JES, Wilson''et IDal.'' |title=WithinGC-dayMS reproducibilitylibraries offor anthe LC-MS-basedrapid methodidentification forof metabonomic analysis:metabolites applicationin tocomplex humanbiological urinesamples |journal=J. ProteomeFEBS ResLett. |volume=6579 |issue=86 |pages=3291–3031332–7 |year=20072005 |month=August fevereiro|pmid=1762581815733837 |doi=10.10211016/pr070183pj.febslet.2005.01.029 |url=}}</ref>
 
A '''[[Eletroforese|eletroforesecromatografia capilarlíquida de alta eficiência]]''' ('''ECCLAE''') temquando umacomparada eficiênciaa deCG, separaçãopossui teoricamentemenor superiorresolução à CLAEcromatográfica, emas étem adequadaa paravantagem analisarde que uma vasta gama de classesmaior de metabólitosanalitos dopodem quepotencialmente a GC. Como para todas as técnicas eletroforéticas, é mais apropriada para analitos eletricamenteser carregadosanalisados.<ref>{{cite journal |author=SogaGika THG, OhashiTheodoridis YGA, UenoWingate YJE, Wilson ID |title=QuantitativeWithin-day reproducibility of an LC-MS-based method metabolomefor analysismetabonomic usinganalysis: capillaryapplication electrophoresisto masshuman spectrometryurine |journal=J. Proteome Res. |volume=26 |issue=58 |pages=488–4943291–303 |year=20032007 |month=Septemberagosto |pmid=1458264517625818 |doi=10.1021/pr034020mpr070183p |url= }}</ref>
 
A '''[[Eletroforese|eletroforese capilar]]''' ('''EC''') tem uma eficiência de separação teoricamente superior à CLAE, e é adequada para analisar uma vasta gama de classes de metabólitos do que a GC. Como para todas as técnicas eletroforéticas, é mais apropriada para analitos eletricamente carregados.<ref>{{cite journal |author=Soga T, Ohashi Y, Ueno Y |title=Quantitative metabolome analysis using capillary electrophoresis mass spectrometry |journal=J. Proteome Res. |volume=2 |issue=5 |pages=488–494 |year=2003 |month=setembro |pmid=14582645 |doi=10.1021/pr034020m |url= }}</ref>
 
===Métodos de detecção===
 
A [[espectrometria de massa]] ('''EM''') é utilizadaumas das técnicas mais difundidas para identificara eelucidação quantificarestrutural de metabólitos, apóse ageralmente separaçãoé porusada CG-EM,em CLAE-EM,associação oucom EC-EMuma técnica de separação. A combinação CG-EM é a combinação mais usual dentre as três citadas anteriormente, e foi a primeira técnica hifenada a ser desenvolvida. Além disso, existem diversas bibliotecas de impressões digitais de dados espectrais disponíveis para consulta. Estas bibliotecas podem ser criadas para permitir a identificação de um metabólito de acordo com o seu padrão de fragmentação. A EM é uma técnica bastante sensível e pode dados bastante específicos sobre um determinado analito. Há também um número de estudos que utilizam EM como uma tecnologia autonôma: a amostra é injetada diretamente no espectrômetro de massas sem a necessidade de uma separação prévia: o aparelho é usado então tanto para separar como detectar os metabólitos.
 
Há também um número de estudos que utilizam a EM como uma tecnologia autonôma: a amostra é injetada diretamente no espectrômetro de massas, sem a etapa prévia de separação dos metabólitos: o aparelho é usado então tanto para separar como detectar os metabólitos.
 
[[Ficheiro:GCMS closed.jpg|thumb|left|200px|[[Cromatografia gasosa]] acoplada a [[Espectrometria de Massas]] (CG-EM): Associaçãoassociação entre uma técnica de separação e outra de detecção amplamente utilizada em estudos de metabolômica.]]
 
A capacidade de analisar metabólitos diretamente emnas fluidosamostras e tecidos biológicosoriginais continua a desafiar a tecnologia atual de EM, em grande parte por causa dos limites impostos pela complexidade dessas amostras, que contêm milhares a dezenas de milhares de metabólitos. Entre as tecnologias desenvolvidas para tentar resolver este desafio está a '''NIMS''' (Nanostructure-Initiator MS)<ref>{{cite journal |author=Northen T.R, Yanes O, Northen M, Marrinucci D, Uritboonthai W, Apon J, Golledge S, Nordstrom A, Siuzdak G |title=Clathrate nanostructures for mass spectrometry |volume=449 |issue=7165 |pages=1033–6 |year=2007 |journal=Nature |month=Octoberoutubro |pmid=17960240 |doi=10.1038/nature06195 |url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Woo H, Northern TR, Yanes O, Siuzdak G |title=Nanostructure-initiator mass spectrometry: a protocol for preparing and applying NIMS surfaces for high-sensitivity mass analysis |volume=3 |issue=8 |pages=1341–9 |year=2008 |journal=Nature protocols |month=Julyjulho |pmid=18714302 |doi=10.1038/nprot.2008,110 |url=}}</ref>, que é uma abordagem para dessorção/ionização da amostra que não requer a o uso de uma matriz e, assim, facilita a identificação de moléculas pequenas (isto é, os metabólitos). [[Ficheiro:NMR-Spectrometer.png|thumb|right|120px|Um [[espectroscopia de ressonância magnética nuclear|espectrômetro de ressonância magnética nuclear]] (RMN): outra metodologia de detecção muito utilizada em metabolômica.]]A tecnologia '''MALDI''' (Matrix-assistedAssisted laserLaser desorptionDesorption/ionizationIonization) também é utilizada, no entanto a aplicação desta pode adicionar fundo significativo de aproximadamente 1000 Da, fato que dificulta a análise da gama de substâncias de baixa massa molecular. Devido a estas limitações, outras matrizes isentas de abordagens de dessorção/ionização têm sido aplicadas para a análise de fluidos e tecidos biológicos, como por exemplo a '''SIMS''' (Secondary ionIon massMass spectrometrySpectrometry), que foi uma das primeiras matrizes livres de dessorção/ionização e tem sido utilizada para analisar metabolitos em amostras biológicas. SIMS utiliza feixe de íons primários de alta energia para dessorver e gerar íons secundários a partir de uma superfície. A principal vantagem da SIMS é a sua alta resolução espacial (50 nm), uma característica poderosa para [[imagiologia]] de tecidos usando EM. No entanto, SIMS ainda não é prontamente aplicada à análise de fluidos biológicos e tecidos, devido à sua sensibilidade limitada a >500 Da e também pela fragmentação do analito gerado pelo feixe de íons de alta energia primária. Outra tecnologia exzstenteexistente é a '''DESI''' (Desorption electrosprayElectroSpray ionizationIonization): trata-se de uma matriz para analisar amostras biológicas utilizando pulverização de solvente carregado para desabsorver íons a partir de uma superfície. As vantagens do DESI são de que nenhuma superfície especial é necessária e a análise é realizada à pressão ambiente com acesso total à amostra durante a aquisição dos dados. A resolução espacial no entanto torna-se uma limitação da DESI, pois a concentração do ''spray'' de solvente carregado é difícil. No entanto, um recente desenvolvimento denominado de laser ablação ESI (LAESI) é uma abordagem promissora para contornar essa limitação.
 
A [[espectroscopia de ressonância magnética Nuclearnuclear]] de ('''RMN''') é uma técnica de detecção que não-destrutiva seao baseiacontrário na separação dosda analítosEM, e assim, a amostra pode ser recuperada para análises posteriores. Todos os tipos de metabólitos (moléculas pequenas) podem ser analisados simultaneamente - neste sentido, de RMN é quase um detector universal. As principais vantagens da RMN são a reprodutibilidade analítica elevada e a simplicidade de preparação da amostra. No entanto, é relativamente insensível emquando relaçãocomparada aà espectrometria de massa com base em técnicasmassas.<ref>{{cite journal |author=Griffin JL |title=Metabonomics: NMR spectroscopy and pattern recognition analysis of body fluids and tissues for characterisation of xenobiotic toxicity and disease diagnosis |journal=Curr Opin Chem Biol |volume=7 |issue=5 |pages=648–54 |year=2003 |month=October outubro|pmid=14580571 |doi= 10.1016/j.cbpa.2003.08.008|url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Beckonert O, Keun HC, Ebbels TM, ''et al.'' |title=Metabolic profiling, metabolomic and metabonomic procedures for NMR spectroscopy of urine, plasma, serum and tissue extracts |journal=Nat Protoc |volume=2 |issue=11 |pages=2692–703 |year=2007 |pmid=18007604 |doi=10.1038/nprot.2007.376 |url=}}</ref> Como a sensibilidade desta técnica no decorrer doas anos, ela continua a ser uma ferramenta importante na investigação do metabolismo.<ref name=VDGarticle/><ref name=JKNnature/>.
 
Embora '''RMN''' e '''EM''' sejam as técnicas mais usuais, outros métodos de detecção têm sido utilizadosaplicadas, incluindo a espectrometria de mobilidade iônica, a detecção eletroquímica acoplada à CLAE e a radiomarcação (quando combinada com a cromatografia em camada delgada).
 
==Métodos estatísticos==
 
[[Ficheiro:EI-MS-2.jpg|thumb|left|200px|'''Um [[Espectro (física)|espectro de massas''']]: o acesso a utilização[[banco de programasdados]] e análiseaplicação de métodos estatística permite a interpretação dos dados e consequente identificação dos metabólitos existentes naem uma amostra.]]
Os dados gerados pelos estudos de metabolômica geralmente consistem de medidas realizadas em indivíduos sob váriasvariação de condições experimentais, ou seja, em geral são feitos estudos comparativos, analisando diferentes indivíduos submetidos a diferentes níveis de [[estresse]], ambientes, acometidos de doenças ou outras abordagens. EstasAs medidas no espectrômetro de massas podem gerar espectros digitalizados ou uma lista de níveis de metabolitosmetabólitos. Na sua forma mais simples, uma amostra gera uma linha de dados correspondente aos indivíduos em estudo e outra correspondentes aos níveis de metabolitos.<ref name="VDGarticle"/> Diversos programas estatísticos estão disponíveis atualmente tanto para a análise de dados de RMN quanto de espectrometria de massa. Para os dados de espectrometria de massa, os ''softwares'' disponíveis identificam a variação de moléculas em um grupos de sujeitos levando em consideração a massa molecular e por vezes, o tempo de retenção de acordo com o desenho experimental.
 
O primeiro ''software'' abrangente para analisar conjuntos de dados globais espectrometria de massas baseados em metabolômica foi desenvolvido pelo laboratório Siuzdak no The Scripps Research Institute em 2006. Este ''software'', chamado '''XCMS''', está disponível gratuitamente e já teve mais de 20.000 ''downloads'' desde a sua criação em 2006<ref>{{cite journal |author=Smith CA, Want EJ, O'Maille G, Abagyan R, Siuzdak G |title=XCMS: processing mass spectrometry data for metabolite profiling using nonlinear peak alignment, matching, and identification |journal=Anal Chem |volume=78 |issue=3 |pages=779–87 |year=2006 |month=Februaryfevereiro |pmid=16448051 |doi=10.1021/ac051437y}}</ref> e é uma dos programas para estudos metabolômicos mais citados na literatura científica.
 
Dentre outros programas populares para análise de dados de EM baseado em metabolômica podem ser citados o '''MZmine'''<ref>{{cite journal |author=Katajamaa M, Miettinen J, Oresic M |title=MZmine: toolbox for processing and visualization of mass spectrometry based molecular profile data |journal=Bioinformatics |volume=22 |issue=5 |pages=634–36 |year=2006 |month=Marchmarço |pmid=16403790 |doi=10.1093/bioinformatics/btk039 |url=http://mzmine.sourceforge.net/download.shtml}}</ref>, '''MetAlign'''<ref>{{cite journal |author=Lommen A |title=MetAlign: interface-driven, versatile metabolomics tool for hyphenated full-scan mass spectrometry data processing |journal=Anal Chem |volume=81 |issue=8 |pages=3079–86 |year=2009 |month=April abril|pmid=19301908 |doi=10.1021/ac900036d |url=http://www.metalign.wur.nl/UK/Download+and+publications/}}</ref>, '''MathDAMP'''<ref>{{cite journal |author=Baran R, Kochi H, Saito N, Suematsu M, Soga T, Nishioka T, Robert M, Tomita M |title=MathDAMP: a package for differential analysis of metabolite profiles |journal=BMC Bioinformatics |volume=7 |pages=530 |year=2006 |month=December dezembro|pmid=17166258 |pmc=1764210 |doi=10.1186/1471-2105-7-530 |url=http://mathdamp.iab.keio.ac.jp/}}</ref>, que também compensam o desvio do tempo de retenção durante a análise da amostra.
 
'''LCMStats'''<ref>{{citation |author=Singh S |title=LCMStats: an [[R (programming language)]] package for detailed analysis of LCMS data|url=http://sourceforge.net/projects/lcmstats/}}</ref> é outro pacote do R para monitoramento detalhado de dados provenientes de análises por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa (CL-EM) e é útil especialmente na identificação de co-eluição de íons isotopologues em uma amostra com perfil metabólico complexo. Este programa combina funções da pacote XCMS e pode aplicar diversas funções estatísticas para a correção de saturação do detector.
 
Os dados de metabolômica também podem ser analisados ​​por métodos de projeção estatística ([[quimiometria]]) como a [[Análise de Componentes Principais|análise de componentes principais]] e pela '''regressão dos mínimos quadrados parciais''' (PLS).<ref>{{cite journal |author=Trygg J, Holmes E, Lundstedt T |title=Chemometrics in metabonomics |journal=J. Proteome Res. |volume=6 |issue=2 |pages=469–79 |year=2007 |month=February fevereiro|pmid=17269704 |doi=10.1021/pr060594q |url=}}</ref>
 
==Aplicações==
 
[[Ficheiro:C5 plum pox resistant plum.jpg|thumb|right|180px|[[Manipulação genética]]: a metabolômica pode fornecer ferramentas para detectar, por exemplo, qualquer alteração fenotípica em uma planta geneticamente modificada para consumo humano ou animal.]]
 
AvaliaçãoParalelamente deao desenvolvimento científico da metabolômica, aplicações a outras áreas surgiram. Em [[toxicidade]]/[[toxicologia]]., por exemplo, Oo perfil metabólico (especialmente de amostras de urina ou plasma sanguíneo) pode ser usado para detectar alterações fisiológicas provocadas pela agressão tóxicaadministração de um produto químico (ou mistura de produtos químicos). Em muitosoutros casos, as alterações observadas podem estar relacionadas adenunciar síndromes específicas, como por exemplo umalesões lesãoem nodeterminados [[Órgão (anatomia)|órgãos]] como o [[fígado]] ou nosos [[rins]]. IstoEsta épossibilidade detem particular relevância para as empresas farmacêuticas que querem testar a toxicidade de substâncias candidatas a se tornarem fármacos: se uma substância pode ser descartada antes de chegar aos ensaios clínicos em razão dade toxicidade adversa, isto economizaria despesas adicionais com ensaios.<ref name=DGRref/>
 
[[Genômica funcional]]. A metabolômica podetem serpapel umafundamental ferramentana excelente[[genômica funcional]], especialmente para a determinação de fenótipofenótipos gerado por [[manipulação genética]], tais como a deleção ou inserção do genes[[gene]]s. Às vezes este objetivo pode ser um objetivo por si só suficiente - por exemplo, para detectar qualquer alteração fenotípica em uma planta geneticamente modificada para consumo [[humano]] ou [[animal]]. Mais interessante é a possibilidade de prever a função de genes desconhecidos por comparação com as perturbações metabólicas causadas por deleção/inserção de genes conhecidos. ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' e ''[[Arabidopsis thaliana]]'' são os principais [[Organismo modelo|organismos modelos]] utilizados neste tipo de pesquisa. Pesquisadores do laboratório Cravatt no The Scripps Research Institute, aplicaram recentemente a metabolômica em [[mamífero]]s, e identificaram N-aciltaurinas não caracterizadas anteriormente e que são substratos[[substrato]]s endógenos para a [[enzima]] FAAH ([[hidrolase]] de [[amida]] de [[ácido graxo]]), além de éteres[[éter]]es de monoacilglicerol (MAGEs) que são substratos endógenos parade auma enzima hidrolase ainda não caracterizada, a KIAA1363.<ref>{{cite journal |author=Saghatelian A, Trauger SA, Want EJ, Hawkins EG, Siuzdak G, Cravatt BF |title=Assignment of endogenous substrates to enzymes by global metabolite profiling |journal=Biochemistry |volume=43 |issue=45 |pages=14332–9 |year=2004 |month=Novembernovembro |pmid=15533037 |doi=10.1021/bi0480335 |url=}}</ref><ref>{{cite journal |author=Chiang KP, Niessen S, Saghatelian A, Cravatt BF |title=An enzyme that regulates ether lipid signaling pathways in cancer annotated by multidimensional profiling |journal=Chem. Biol. |volume=13 |issue=10 |pages=1041–50 |year=2006 |month=Octoberoutubro |pmid=17052608 |doi=10.1016/j.chembiol.2006.08.008 |url=}}</ref>
 
NutrigenômicaA '''nutrigenômica''' é um termo genérico que une [[genômica]], [[transcritoma|transcriptômica]], [[proteômica]] e metabolômica para estudar a [[nutrição humana]]. Em geral a composição do metaboloma de determinado fluido corporal é influenciada por fatores endógenos, tais como [[idade]], [[sexo]], composição corporaltecidual e [[genética]], bem como patologias[[patologia]]s subjacentes. A [[Flora intestinal|microflora]] do [[intestino grosso]] também é um fator importante que pode ocasionar distorções em interpretações de perfis metabólicos e pode ser classificada tanto como um fator endógeno como exógeno. Os principais fatores exógenos são dieta e drogas. Metabolômica é um meio de determinar um parâmetro biológico, ou impressão digital metabólica, que reflete o equilíbrio de todas essas forças sobre o metabolismo de um indivíduo.<ref>{{cite journal |author=Gibney MJ, Walsh M, Brennan L, Roche HM, German B, van Ommen B |title=Metabolomics in human nutrition: opportunities and challenges |journal=Am. J. Clin. Nutr. |volume=82 |issue=3 |pages=497–503 |year=2005 |month=Septembersetembro |pmid=16155259 |doi= |url=}}</ref>
 
=== Metabolômica Ambiental ===
A '''metabolômica ambiental''' <ref>[http://www.springerlink.com/content/41706u15l55j36rl/~~HEAD=NNS Metabolomics Ambiental]</ref> é a aplicação da metabolômica para caracterizar as interações dos organismos com seu ambiente. Esta abordagem tem muitas vantagens para o estudo de interações organismo-ambiente e para avaliar a função e a saúde de um organismo a nível [[molécula|molecular]]. A metabolômica esta encontrando um número crescente de aplicações nas ciências ambientais, que vão desde compreensão das respostas do organismo a estresses abióticos até a investigação das respostas de organismos a interação com outros [[biota]]s. Estas interações podem ser estudadas desde indivíduos até [[População|populações]] - e estas podem ser relacionadas a outras áreas como a [[ecofisiologia]] e [[ecologia]].<ref>Bundy JG, Davey MP, Viant, MR. 2009. Environmental Metabolomics: A Critical Review and Future Perspectives. Metabolomics 5: 3-21.</ref><ref>Morrison N, Bearden D, Bundy JG, Collette T, Currie F, Davey MP, et. al. 2007. Standard Reporting Requirements for Biological Samples in Metabolomics Experiments: Environmental Context. Metabolomics 3: 203-210.</ref>.
 
{{Referências|col=2}}