Østrigske forskere letter lipiddataanalyse

Ingen lipider, intet liv. I alle organismer, lipider danner cellevægge, gemme energi og frigive den, når det er nødvendigt, og spiller en vigtig rolle i cellesignalering. Det er blevet bevist, at ændringer i sammensætningen af ​​lipider spiller en årsagsrolle ved sygdomme som kræft, fedtlever og dissemineret sklerose. Ifølge grove skøn, der er omkring 300, 000 forskellige lipidarter. Til påvisning af lipider, der er vejledende for sygdomme, raske og syge organismer sammenlignes typisk kvantitativt. Denne sammenligning kræver pålidelige og detaljerede oplysninger om strukturen og sammensætningen af ​​lipider fra vævsprøver - og til dette formål har forskere fra BioTechMed-Graz-initiativet udviklet et værktøj, som præsenteres i det aktuelle nummer af Naturens metoder .

Lipider med karakter

Lipider - ofte bare kaldet fedtstoffer - er komplekse stoffer, som ud over forskellige andre komponenter overvejende består af fedtsyrer. I lipidforskning, imidlertid, der er stadig mange ting ukendt. Også, påvisningen af ​​strukturelle egenskaber af lipidmolekyler i high-throughput profilering er stadig i sin vorden. I den præsenterede high-throughput metode, et stort antal prøver måles ved hjælp af massespektrometri. Disse data (dvs. spektre) giver information til identifikation af typen og klassen af ​​lipid eller typen og positionen af ​​fedtacylkæderne. Imidlertid, de målte spektre kan variere mellem en og samme lipidart, fordi lipider viser forskellige fragmenter i spektrene afhængig af massespektrometerets opsætning og ioniseringen. På grund af denne spektrale mangfoldighed, indtil nu har der ikke været nogen universelt anvendelig bioinformatiksoftware til automatiseret detektion af lipidstrukturer.

Gerhard Thallinger fra TU Graz Institute of Computational Biotechnology forklarer nødvendigheden af ​​automatiseret lipidkarakterisering:"Hurtige og pålidelige detaljer om lipidsammensætningen af ​​celleprøver er en forudsætning for sammenligninger med referenceprøver fra raske celler - som er nødvendige for påvisning af biomarkører, der er karakteristiske. for sygdomme. Det vigtige spørgsmål er, hvilke ændringer i lipidsammensætningen af ​​celler, der er relevante i diagnostik?"

"Lipid Data Analyzer", hvilke forskere fra TU Graz, Med Uni Graz og University of Graz har publiceret i Nature Methods, vil lette arbejdet enormt inden for biomedicinsk forskning og helt sikkert fremskynde lipidforskningen - af denne Jürgen Hartler, også ved Institute of Computational Biotechnology, er overbevist:"Den metode, som vi har udviklet i samarbejde med kolleger fra Med Uni Graz og Uni Graz, fortolker lipidspektre ved hjælp af intuitive regelsæt og kan som sådan fleksibelt tilpasses til forskellige fragmenteringskarakteristika. Dette gør det muligt for første gang at identificere lipider på et meget detaljeret strukturelt niveau mere præcist og pålideligt end tidligere løsninger." TU Graz-teamet var ansvarlig for softwareudviklingen, de massespektrometriske eksperimenter og brugbarhedstests blev udført ved Center for Medicinsk Forskning (ZMF) ved det medicinske universitet i Graz og universitetet i Graz, og biologiske eksperimenter blev udført på universitetet i Graz.

Kan udvides til andre stofskifteprodukter såsom sukker

I den præsenterede undersøgelse, Lipid Data Analyzer påviste mere end 100 nye lipidarter, som tidligere var urapporterede. Værktøjet kan tilpasses fleksibelt - og ikke kun til nye klasser af lipider. Det kan bruges, for eksempel, at karakterisere polysaccharider og glykolipider, dvs. lipider med vedhæftede sukkerarter. Forskerne leverer deres Lipid Data Analyzer som open source til det videnskabelige samfund.