Metabolomics

Diese Metaboliten sind entscheidende Indikatoren für die Eigenschaften und Funktionen einer Zelle. Der Stoffwechsel beeinflusst verschiedene zelluläre Aktivitäten wie Differenzierung, Wachstum, Tumorprogression, Entzündungen und die Reaktion auf Therapien. Er ist ein Schlüsselfaktor in der Krebstherapie, bei der Erforschung von Autoimmunerkrankungen und hat bedeutende Auswirkungen auf Lebens- und Gesundheitsspannen. Aufgrund der schnellen Dynamik biochemischer Reaktionen ändern sich die Metabolitenspiegel rasch, was präzise Momentaufnahmen des Zellzustands sowohl in Gesundheit als auch in Krankheit ermöglicht. Folglich hat die Metabolomik bedeutende Fortschritte in Bereichen wie der Krebsforschung, Immunologie, Altersforschung und weiteren ermöglicht.

Unsere Metabolomics-Einheit bietet ein umfassendes Profiling kleiner Moleküle mittels Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) über verschiedene biologische Systeme hinweg. Unsere Plattform unterstützt sowohl hypothesengeleitete (targeted) als auch explorative (untargeted) Experimente. Mit einer Dateibank von Hunderten von chemischen Standards und Daten zu exakten Massen, Fragmentierung und chromatographischen Retentionszeiten können wir die meisten gängigen zellulären Metaboliten präzise identifizieren und quantifizieren. Unsere gezielten Methoden umfassen auch das Profiling des Redoxzustands, von Vitaminen, Sterolen und Cholesterinstoffwechsel sowie die metabolische Isotopenmarkierung (sowohl targeted als auch untargeted) und die Analyse von Metaboliten-Credentialing. Zusätzlich bieten wir individuell angepasste Methodenentwicklung und forschungsorientierte Technologieentwicklung an.

Ein Metabolomik-Experiment umfasst mehrere miteinander verbundene Schritte: das Design eines hypothesengeleiteten oder hypothesengenerierenden Experiments, die Probenvorbereitung, die Datenerfassung und -analyse sowie die Interpretation und Präsentation der Ergebnisse. Wir bieten umfassende Unterstützung in jeder Phase, basierend auf den Anforderungen des Projekts.

Spezifische Fähigkeiten

1. Targeted Metabolomics – polare Analyten: Mittels hydrophiler Interaktionschromatographie (HILIC) analysieren wir polare Verbindungen aus verschiedenen biologischen Proben (Plasma, Gewebe, Zellkulturmodelle, Mikroorganismen etc.). Unsere kleinen Molekül-LC-MS-Dateibanken umfassen Aminosäuren, Zwischenprodukte des Glykolyse- und TCA-Zyklus und andere – mit mehr als 400 charakterisierten Verbindungen.
2. Targeted Metabolomics – unpolare Analyten: Die Analyse von Lipiden, Sterolen, anderen unpolaren Metaboliten und Medikamenten erfolgt mittels Umkehrphasenchromatographie (C18).
3. Untargeted Metabolomics: Wir verwenden fortschrittliche Plattformen und Software für ungerichtete Metabolomik, einschließlich Isotopenmarkierung, Biomarker-Entdeckung und Annotation neuer Verbindungen. Die meisten Arbeiten im Rahmen untargeted Metabolomik werden nach der Datenerfassung und ersten Verarbeitung durchgeführt. Daher sind diese Analysen eine kollaborative Zusammenarbeit und müssen vor der experimentellen Planung mit dem Leiter der Einheit abgestimmt werden.
4. Metaboliten-Isotopen-Tracking: Wir bieten Isotopenmarkierung für verschiedene Systeme in vivo und in vitro (Zellen und Organellen) an. Bitte beachten Sie, dass dies keine Stoffwechselanalyse (metabolic flux) entspricht.
5. Gezielte absolute Quantifizierung: Absolute (molare) Quantifizierung wird unter Verwendung von Standardkurven und isotopenmarkierten internen Standards durchgeführt. Je nach Anzahl der relevanten Moleküle kann es notwendig sein, zusätzliche Investitionen für den Erwerb der erforderlichen Standards zu tätigen.
6. Projektspezifische Methodenentwicklung: Während unsere Standardmethoden für die meisten Projekte ausreichen, kann es erforderlich sein, für spezifische Metabolitenklassen oder instabile Moleküle zusätzliche Optimierungen vorzunehmen. In solchen Fällen kann es notwendig sein, neue Methoden für die Probenvorbereitung, Chromatographie und/oder Massenspektrometrie zu optimieren oder zu entwickeln. Diese Fälle erfordern möglicherweise kollaborative Anstrengungen und zusätzliche Investitionen, wie den Kauf von chromatographischen Säulen und chemischen Standards.
7. Datenanalyse, Statistik, Interpretation, Datenpräsentation: Die Interpretation und Analyse großer Datensätze kann herausfordernd sein. Zur Unterstützung bieten wir eine grundlegende statistische Analyse in unserem standardisierten Auswertungspaket an. Abhängig vom Umfang des Projekts und dem Grad der Zusammenarbeit bieten wir auch Hilfe bei der Dateninterpretation, -deposition und -präsentation an.

Hinweise

Die Erstellung hochwertiger Metabolomik-Daten stellt einzigartige Herausforderungen dar, die sich von der Genomik oder Proteomik unterscheiden. Wir ermutigen Benutzer, uns frühzeitig in der Planungsphase des Experiments zu kontaktieren. Benutzer werden die ersten Schritte der Probenvorbereitung selbst durchführen und müssen daher mindestens zwei Wochen vor der Einreichung mit uns in Kontakt treten, um eine ordnungsgemäße Anleitung sicherzustellen.

Wir erwarten, bis Ende des Jahres 2024 voll funktionsfähig zu sein. Bitte wenden Sie sich für weitere Details an Dr.ⁱⁿ Petrova.