Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Publicerad: 24 nov, 2011

Sverigeledande teknik ger koll på detaljer

NYHET Infektioner, växtförädling, cancer, ALS, problem med snytbaggar. Cellens minsta molekyler – metaboliterna – ger ledtrådar inom ett minst sagt brett forskningsfält. I Umeå finns ledande teknik för att utföra arbetet.

Thomas Moritz är professor vid SLU och ansvarig för metabolomikplattformen.
– Det unika med vår plattform är att vi kan hjälpa forskarna från start till mål. Vi bearbetar prover och genomför kemiska undersökningar för att sedan analysera otroligt stora mängder data och visualisera det.

Detaljerad information

Själva laboratoriet för tankarna till en datorhall; de kemiska analyserna är väl dolda bakom modern utrustning, inneslutna i stora plastlådor. Hit kommer prover av vitt skild karaktär, till exempel av växter, blod, urin, bakterier och vävnader. – Vi hjälper såväl växtforskare som medicinska forskare. Inom medicinsk forskning har metaboliter till exempel kopplingar till bakterieresistens, diabetes, olika dieter, cancer och neuroligiska sjukdomar som ALS och Parkinsson. Inom växtforskning kan det handla om att förstå hur växtens ved bildas, varför de fäller sina blad och hur de påverkas av kyla.
Den gemensamma nämnaren är jakten på detaljerad information om alla små molekyler som är inblandade i cellens ämnesomsättning – metabolomet – till exempel aminosyror, socker, hormoner och fettsyror. Listan kan göras lång.

Så många ämnen som möjligt

Det finns uppskattningar om att det inom växtriket finns totalt 200 000 olika metaboliter. I en vanlig växt, ta till exempel en gran, landar siffran på någonstans mellan 3000 och 6000 metaboliter. I laboratoriet i Umeå kan forskarna detektera ungefär 2000 metaboliter. – Vi arbetar för att kunna identifiera så många ämnen som möjligt och jämföra likheter och skillnader mellan olika prover. Eftersom det finns så många metaboliter vet vi inte alltid vad vi ser. För att identifiera nya ämnen köper vi in standardämnen som vi kan använda som referens, förklarar Thomas.
Om standardämnena inte matchar de okända metaboliterna finns andra möjligheter. Delar av identifieringen går nämligen att göra med hjälp av masspektrometri. I många fall använder forskarna också en teknik som heter kärnmagnetisk resonans, NMR, för att identifiera ett helt okänt ämne. Tekniken, som finns vid Umeå universitet, gör det möjligt att undersöka ämnen på atomnivå.

Extremt känsliga

Provbearbetningen är viktig. Det gäller att stoppa metabolismen direkt. Vissa metaboliter är extremt känsliga, ibland finns inte mer tid än en millisekund för att lyckas förhindra fortsatta reaktioner. Proverna studeras sedan i gas- eller i vätskefas, framför allt med hjälp av en teknik som heter masspektrometri, MS. Därefter gäller det att analysera och visualisera all komplex data. Då kliver forskare vid kemiska institutionen in med multivariata metoder som gör det möjligt att få ut intressant information ur de stora kemiska datamängderna. Sedan kan forskaren se fram emot många timmar på kammaren för att tolka dataanalyserna.
– Genom metabolomik kan vi hitta de stora linjerna och få en uppfattning om vilka ämnen som behöver närmare undersökningar, berättar Thomas.

Prover från hela Sverige

Med stöd från Wallenberg Consortium North blev Umeå 2002 en nationell nod för att utveckla metabolomik. Idag ligger Umeåforskarna i den internationella forskningsfronten. – Vi har sedan starten tagit emot 50 000 prover från 40 olika forskargrupper. Proverna kommer från hela Sverige och vi vill nu ta plattformen ett steg längre, säger Thomas. Han berättar att de kommer att arbeta för att ge forskarna ännu bättre service. Dessutom vill de satsa på forskning för att utveckla analysmetoderna.
– Jag tror på metabolomik. Det är ett bra hjälpmedel för att förstå biologi. De mönster vi får fram berättar mycket om fenotypen för en organism, vilket ger information om både arv och miljö. Därför är det också användbart i många olika typer av projekt och kan leda till många nya hypoteser, avslutar Thomas.

Bild: Eva-Maria Diehl & Johan Gunséus

MetabolomikplattformenKarta

Metabolomikplattformen finansieras av SLU, Umeå universitet, Kempestiftelserna, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Erling-Perssons stiftelse, Vetenskapsrådet och Vinnova (stöd genom UPSC Berzelii-center) och lärosätessprojektet "Trees and Crops for the Future".

Redaktör: Karin Wikman