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Es Metabolom ist die Menge von allem Stoffwechselprodukte (Produkte der Stoffwechsel) in einem Zelle, Organ, Körperflüssigkeit oder Organismus. Der Begriff „Metabolom“ entstand als Analogie zu den Begriffen „Proteom" (Sammlung von Protein) und "Genom" (Sammlung von Gene). Bis zum Transkription des Genoms wird das Proteom gebildet und durch die enzymatisch Aktivität des Proteoms produziert das Metabolom.

Das Metabolom enthält eine Vielzahl von Substanzen, die sich stark unterscheiden können in Konzentration, Molekulargewicht und Polarität. In dem analytische Chemie Daher wird die Profilerstellung des Metaboloms als eine große Herausforderung angesehen. Die hierfür verwendeten Techniken sind NMR und Massenspektrometer gekoppelt mit Trenntechniken wie techniques HPLC und CE.

Metabolomik ist das Studium des Metaboloms. Genauso wie Proteomik und Genomik ist die Metabolomik als Teil der Systembiologie, ein Forschungsgebiet, das darauf abzielt, Organismen als Ganzes zu untersuchen. In der Systembiologie gilt das Metabolom als die am besten geeignete Indikation für den aktuellen physiologischen Zustand einer Zelle oder eines Organismus. Ein wichtiges Thema in der Metabolomik ist daher die Suche nach sogenannten Biomarker: Muster und Anomalien im Metabolitenprofil, die Hinweise auf den Gesundheitszustand eines Organismus geben.