本文最初发表在对话。该出版物将文章贡献给了现场科学的专家声音：专家和见解。
研究复杂相互作用的工具的快速发展正在改变生物学和生物医学研究。
一系列强大的分析方法创造了“omics”正在驱使我们远离还原主义的方法走向更多对生物学的系统理解和疾病。
直到最近，技术限制才允许研究人员仅查看生物系统中的少量零件。相反，“ OMICS”（例如基因组学，蛋白质组学，代谢组学）试图研究大局以定义生物系统。
这些工具之一 - 代谢组学检测细胞的化学指纹代谢在无预要的分辨率下。这种指纹对各种生物样品中发生的动态过程有很大的见解。
活生物体细胞中的每个过程都需要能量，并且这种能量是从营养中取出的，作为生物体代谢的一部分。生物化学通常涉及确定生物体细胞中的养分或能量。
从经典上讲，该分析是通过测量个体的活性来进行的酶，或生物样品中各个化合物（代谢产物）的水平。这种方法为生物学提供了一些最深刻的见解，但既耗时又有其局限性。
相比之下，代谢组学使我们能够同时测量数百或数千种化合物的水平，这种方法使我们对代谢有了更好的概述。
这种功率和多功能性可提供代谢组学广泛的用途。
它如何工作？
由两个关键的技术成为可能的代谢组学。
首先，从细胞，组织，食物，尿液，微生物提取物或您想到的任何东西中提取了小型化学物质（代谢物）的复杂混合物。下一步被称为色谱法，将化学物质减少为更简化的组件。
混合物中的每种代谢产物都由化学元素的独特组合组成，从而使其具有特征性的质量。
一种令人难以置信的敏感仪器，称为质谱仪然后用来检测这些化学物质并测量其数量。现代质谱仪能够测量少量的代谢物的质量，以使单个氢原子的准确性。
您可以了解使用此功能的准确性互动生物规模。几乎在变焦量表的末端，您可以在最后找到代谢产物葡萄糖和蛋氨酸以及碳原子。
最近，代谢组学已在不同的研究领域广泛使用。质谱的灵敏度和速度的提高触发了这种流行性的增长。
同样重要的是，在处理大量数据所需的数据处理和分析工具方面的巨大进步也是如此。专业领域的出现生物信息学让我们不仅可以对结果进行有根据的猜测。计算中的创新有助于“ OMIC”，数学，统计，系统和生物学的整合。生物信息学确实扩大了我们了解内部细胞内发生的事情的能力，例如基因及其产品如何转化为功能效应。
为什么大惊小怪？
在医学上，代谢组学用于发现新的诊断标记对于类似的疾病癌症和糖尿病。在此过程中，我们对疾病如何发展和进展，了解药物作用以及确定潜在疗法的新靶标的新见解令人着迷。
例如，这项美国研究使用尿液的代谢组学分析，以区分前列腺癌的不同阶段。研究人员在262个临床样本中测量了1,126个代谢产物。这给出了提供的细节水平。
在我们的实验室金霍恩癌症中心我们将代谢组学与基因组学（映射基因突变）以蛮力方法更好地理解胰腺癌症。这种毁灭性疾病是一个重要的杀手，只有很少的治疗选择。
我们发现胰腺肿瘤重编程其代谢，以允许快速细胞分裂和生长。我们的代谢组学数据说明了，这些途径构成了一种针对肿瘤细胞的跟腱，我们希望用来开发新的治疗方法。
代谢组学也可以帮助我们了解环境条件，农药和污染物。例如，暴露于污水中的激素模仿性节育或抗炎化合物可能导致性别弯曲雄性鱼会变得女性化，甚至产生鸡蛋。
代谢组学也用于质量控制食品生产，甚至可以区分养分水平如何通过处理食物的加工，例如将半肉饼谷物加工成全麦或精制面食。使用代谢组学检测非法使用激素和药物有很大的希望家畜和运动兴奋剂。
代谢组学的更有趣的用途之一是了解葡萄酒的复杂性质。巨大的努力正在理解发酵中土壤，气候，酵母和细菌之间的相互作用，甚至桶中的橡木如何对葡萄汁中的化学物质产生影响，从而产生特征性的葡萄酒风味和香气。
在现实世界中 - 今天和明天
在疾病研究中，新陈代谢的变化为可以通过药物治疗的细胞过程提供了新的想法，或者可用于寻找新的方法来识别或将疾病识别为更具体的亚组。
这些发现具有广泛的影响，例如癌症疗法的新靶标，糖尿病的检测方法，更好的品尝奶酪，更一致的啤酒，更多的弹性作物，诊断性疾病的诊断测试，包括衰老的肌肉浪费疾病等等。
该技术可能会产生巨大影响的另一个领域是检测食物中的污染物（验证声称没有有机或无激素），以及动物和运动员的兴奋剂。
代谢组学在不仅检测感兴趣的分子或药物的优势，而且在各种体液中的代谢分解中都提供了更准确的筛查中的希望。
代谢组学帮助我们解释了生物学功能与基因组变化的关系。当与其他“ OMICS”联手将遗传变异与我们看到的效果联系起来时，这种方法将揭示出更大的景象。
达伦·桑德斯（Darren Saunders）获得了国家卫生与医学研究委员会，新南威尔士州科学与医学研究办公室以及莫斯汀家庭基金会的资助。
Rae-Anne Hardie获得了国际研究生研究奖学金，Beth Yarrow Memorial Award和Mostyn Family Foundation的资助。
