La Métabolomique Fonctionnelle Découvre les Fonctions Biochimiques et les Mécanismes Associés Sous-jacents au Métabolisme des Petites Molécules

Le métabolisme est l'ensemble des réactions biochimiques rendues possibles par des métabolites chimiquement divers, qui facilitent différents processus physiologiques pour échanger des substances et synthétiser de l'énergie dans divers organismes vivants. La métabolomique a émergé comme une méthode à la pointe de la technologie pour qualifier et quantifier les métabolites dans différentes matrices biologiques, et elle possède l'extraordinaire capacité d'interroger la signification biologique sous-jacente aux modifications et modulations métaboliques. La chromatographie liquide combinée à la spectrométrie de masse (LC/MS), en tant que plateforme robuste pour l'analyse métabolomique, a gagné en popularité au cours des 10 dernières années grâce à sa excellente sensibilité, débit et polyvalence. Cependant, l'investigation métabolomique ne nous fournit actuellement que des données phénotypiques sans révéler les fonctions biochimiques et les mécanismes associés. Cette limitation affaiblit en effet la valeur fondamentale des données métabolomiques dans un large spectre des sciences de la vie. Ces dernières années, la communauté scientifique a activement exploré les caractéristiques fonctionnelles de la métabolomique et a traduit cette approche à la pointe de la technologie pour résoudre des questions multifacettes clés, telles que la pathogénie des maladies, la découverte thérapeutique de médicaments, les problèmes nutritionnels, les problèmes agricoles, la toxicologie environnementale et l'évolution microbienne. Ici, nous sommes les premiers à passer en revue brièvement l'histoire et la progression applicable de la métabolomique basée sur LC/MS, en mettant l'accent sur les applications de phénotypage métabolique. De plus, nous soulignons spécifiquement la prochaine ère de la métabolomique basée sur LC/MS pour cibler les métabolomes fonctionnels, grâce auxquels nous pouvons répondre à des questions liées au phénotype afin d'élucider les fonctions biochimiques et les mécanismes associés impliqués dans le métabolisme dysrégulé. Enfin, nous proposons de nombreuses stratégies pour améliorer la capacité de recherche de la métabolomique fonctionnelle en permettant la combinaison des technologies omiques contemporaines et des techniques biochimiques de pointe. L'objectif principal de cette revue est d'améliorer la compréhension de la métabolomique basée sur LC/MS, en s'étendant au-delà du phénotype métabolique conventionnel vers les fonctions biochimiques et les mécanismes associés, afin d'améliorer la capacité de recherche et d'élargir le champ d'application de la métabolomique fonctionnelle dans le métabolisme des petites molécules dans différents organismes vivants.