的全貌,正确的图片-代谢组学分析的高分辨率质谱

代谢组学是一个重要的发现工具众多的研究领域,包括药物发现、疾病研究和作物工程,以及在许多工业应用生物制造。收购自信的测量取决于准确的代谢物鉴定和可靠,适当控制数据生成,因此一个有效的方法是关键。

高通量、大规模设置尤其容易变异。所以,工作流设计必须具有准确性高、重现性好记住,确保变化检测是由于生物学。记录光谱比较真实有效的化合物鉴定标准,和多个质量检查通过样品制备,介绍了消除变异算子和乐器。

虽然一套针对性的代谢物的集中分析信息和可靠的,有时候需要更广泛的范围内解释表型或探索超越已知。综合代谢物报道-检测所有样品中代谢物的提供范围,但提出了高要求和设置工具。首先,识别数以百计的样品中代谢物可能需要 质谱(女士)系统高分辨率的力量梳理化合物的质量密切相关。其次,仪器必须跨多个电离方式获取数据没有偏见完全捕捉代谢物的结构多样性。第三,每次运行必须包括校准和控制准确分析目标代谢产物以及促进retro-mining数据未知的分子。

前两个要求是满足现代质谱仪,提供卓越的测量分辨率和分析多功能性而第三是遇到了一个精心准备的实验设计。

分辨率,范围和多功能性的三合会代谢组学的见解

高分辨率,accurate-mass (HRAM)女士提供了决议,代谢组学分析所需的范围和多功能性与自信的识别,准确定量不同样本和强劲的性能和运行运行。

根据模型,这些质谱仪可以达到的分辨能力 1000000年。复合识别和数据粒度增加信心尤为重要的代谢产物非常类似的大规模作业产生接近光谱信号。这里,高分辨率使狭窄的山峰,缓解代谢物歧视甚至在不同浓度(图1)。HRAM系统也有动态范围测量分析物浓度横跨五个数量级的变化。 最后,HRAM系统容纳多个分离技术,全面描述不同物理化学性质的代谢物。兼容各种色谱选项,如气体和液相色谱,和快速极性转换的例子是他们在扩大光谱覆盖范围的多功能性。

图1所示。高分辨率提高选择性区分低级关键代谢物。来源:热费希尔科学

良好的内部控制的价值

代谢组学分析,HRAM 工作流将质量检查工具的测量确定目标代谢物分析和解释没有针对性光谱(retro-mining)。内部控制是这些检查不可分割的一部分。

选择的目标控制是由一个运行。在代谢组学分析的情况下,内部控制应参考化合物的混合物来支持目标代谢物鉴定以及代表一系列的化学类型,分子量、浓度和离子电荷。这些控件可用商业混合isotope-labeled代谢物——图2说明了常用的覆盖解决方案。

图2。跨越代谢物:内部控制代谢组学分析。来源:热费希尔科学

内置一个序列运行,内部控制服务两个目的。首先,混合连续稀释运行作为一个calibrant获得示例代谢物的绝对浓度。第二,贴上代谢物飙升到混合样本以恒定浓度。保留时间,质量精度和响应信号的内部标准然后整个运行序列来评估测量仪器和方法的性能。

后者性能评估测试中损失或错误分析工作流程,确保仪器和方法产生有效数据。 稳定保留时间的内部控制在注射证明一致通过分离和测定样品处理,而可再生的质量精度和稳定信号响应验证仪器的可靠性。作为额外的质量检查,集中样本组成的整除所有测试样品分析间歇运行的顺序注射(通常每10 - 20)。这提供了一个可重复的测量同一样品的整个序列或研究和证实了一个稳定的信号响应内源性代谢物。

HRAM在行动:并不是所有的胎儿的牛 血清是一样的

评估生化差异批胎牛血清(的边后卫)说明了代谢组学分析的力量和一个良好的内部控制的重要性。常用的边后卫在基底细胞培养基作为补充。然而,宪法的边后卫的差异可能会导致不一致的细胞培养的表型和增长率。确定源和处理方法与生化差异的边后卫批次,20个样本来自四个不同的供应商在五个不同的国家和区别对待生产过程进行了分析。图3描述了序列运行,包括calibrant集中质量控制样品和测试样本。

图3。的边后卫研究:样品处理、质量控制(QC)和运行顺序设置。来源:热费希尔科学

基于内部控制的cross-run和cross-injection分析总结在图4中,使用的方法和HRAM系统表现非常好。所有注射和运行控制显示最小偏差在保留时间(A),质量精度(B)和(C)信号响应。

图4。实现高质量的数据与一个定制HRAM系统。来源:热费希尔科学

主成分分析测试样本的代谢组学概要集群的边后卫批次生产过程中透析完全除了批次,热灭活或不治疗(图5)。配置文件也集群根据原产国,虽然这些分组并不明显(数据未显示)。

通过retro-mining获得数据,尿素被发现在低浓度透析的边后卫(图5 b)。回顾性分析尿苷,也通过匹配数据光谱库,更多的是集中在从美国heat-inactivated的边后卫,相比于其他US-sourced批次(数据没有显示)。

图5。代谢组学分析的边后卫获得数据显示与retro-mining组成差异的处理方法有关。来源:热费希尔科学

集中的准确性和全面的广度

自信化合物鉴定和可靠的量化,HRAM擅长目标代谢物的分析系统,使数据挖掘发现新颖的见解,否则会丢失。这两方面的分析能力解锁代谢物来理解生物过程。已知代谢物构成生化途径的第一个脚手架潜在的表型,而retro-mining数据填充缺口和显示连接。发现从代谢组学分析的关键是获得一个完整的和准确的代谢物。特殊决议和灵活的数据采集,HRAM使不同类型的分子成为关注焦点。