Methoden und Hintergründe

Das Projekt der Sequenzierung des menschlichen Genoms, angeführt von der „Human Genome Organization (HUGO)“, begann in den frühen 1990iger Jahren und hat bis heute tiefgreifende technologische und konzeptionelle Entwicklungen im Bereich der Biowissenschaften hervorgebracht. Die HUGO schuf somit die Voraussetzungen für den Aufstieg der omik-Technologien, die in Verbindung mit der Bioinformatik ermöglichen, einen ganzheitlichen Blick in biologische Systeme zu erhalten. Dabei unterscheidet man die 1) Transkriptomik-Technologie, welche die Veränderung der Genexpression nach der Aufnahme von Lebensmitteln untersucht, 2) Proteomik-Technologie, die Proteine identifiziert, welche nach der Aufnahme von Nahrung im Körper hergestellt werden sowie 3) Metabolomik-Technologie, die die Stoffwechselprodukte nach dem Lebensmittelkonsum bestimmt.

Medizinische und pharmazeutische Wissenschaften haben längst erkannt, dass in den meisten Fällen einfache molekulare Mechanismen nicht allein verantwortlich sein können für die Deregulationen des menschlichen Stoffwechsels. Aufgrund dessen gebrauchen diese Wissenschaften die neuen Technologien der HUGO, um einen umfassenden, ganzheitlichen Einblick in viele, multifaktorielle Krankheiten zu erlangen. Heutzutage lernt die Ernährungsforschung von der medizinischen und pharmazeutischen Forschung indem sie das Konzept der Pharmakogenitik „Patient/Medikament/Behandlung/Omics“ umwandelt in ihr eigenes Konzept „gesunder Konsument/Lebensmittel/Prävention/Omics“.

In diesem Sinne lancierte Agroscope in den letzten Jahren ebenfalls interessante Projekte auf Ebene der omics-Technologien in Verbindung mit Milch und Milchprodukten.

Microarray
Der hier dargestellte Genchip ermöglicht ein Verfahren, um eine Aktivierung oder Desaktivierung der Genexpressionen aller ~ 25’000 menschlichen Gene nachzuweisen (Transkriptomik-Technologie).
SDS-PAGE
Diese Abbildung demonstriert ein Resultat einer 2-dimensionalen Polyacrylamid-Gelelektrophorese (SDS-PAGE), welche die Auftrennung von Proteinen aus menschlichem Gewebe ermöglicht. Jeder Punkt steht für ein bestimmtes Protein. Der Mensch verfügt durchschnittlich über 100'000 bis 250'000 Proteine (Proteomik-Technologie).
Metabolomik
Dieses Diagramm zeigt Ergebnisse einer Metabolomik-Untersuchung mittels Massenspektroskopie. Es gibt, je nach Individuum, 2’000-6’000 Metaboliten in einem menschlichen Organismus (Metabolomik-Technologie).

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