Die Genomik beschreibt mögliche Entwicklungen. Die Transkriptomik zeigt, was transkribiert wird. Die Proteomik identifiziert vorhandene Proteine. Die Metabolomik hingegen zeigt, was tatsächlich passiert ist. Sie ist die umfassende Untersuchung kleiner Moleküle, sogenannter Metaboliten, in einer biologischen Probe. Dazu gehören Zucker, Aminosäuren, Lipide und Hunderte weiterer Verbindungen. Sie sind Produkte des Stoffwechsels und spiegeln den aktuellen Zustand der Zelle wider.

Die Metabolomik nutzt Techniken wie Massenspektrometrie und Kernspinresonanz, um Metaboliten zu identifizieren und zu quantifizieren. Eine einzelne Probe kann Tausende von Verbindungen in einem breiten Konzentrationsbereich enthalten. Deren Trennung und Messung stellen eine analytische Herausforderung dar. Die Daten sind komplex, und ihre Interpretation erfordert computergestützte Verfahren und biologisches Fachwissen.

Die Anwendungsgebiete sind vielfältig. In der Medizin identifiziert die Metabolomik Biomarker für Krankheiten, prognostiziert das Ansprechen auf Medikamente und deckt Stoffwechselwege auf, die bei Krebs oder Diabetes gestört sind. In der Landwirtschaft verbessert sie die Qualität von Nutzpflanzen und deren Stresstoleranz. In der Mikrobiologie untersucht sie die Wechselwirkungen von Mikroorganismen mit ihrer Umwelt. In der Ernährungswissenschaft verfolgt sie, wie die Ernährung den Stoffwechsel beeinflusst.

Die Metabolomik liefert uns die bestmögliche Momentaufnahme der Physiologie. Sie erfasst die momentane chemische Zusammensetzung des Körpers und diese verändert sich mit Ernährung, Bewegung, Krankheiten und der Tageszeit.