Large scale MALDI-TOF imaging of metabolites from filamentous fungi

Význam tématu

Imaging metabolitů pomocí MALDI-TOF umožňuje lokalizovat molekuly v biologických vzorcích s minimální přípravou a vysokým prostorovým rozlišením. V mikrobiologii napomáhá porozumění interakcím mezi druhy a sledování produkce sekundárních metabolitů v koloniích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřila na optimalizaci MALDI-TOF ploché desky s 384 lokacemi pro zobrazování filamentózních hub. Cílem bylo zvýšit počet současně analyzovaných podmínek, zlepšit přilnavost agarových útržků a zajistit reprodukovatelnost spekter.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly pěstovány na agarových destičkách, z nichž se vysekávaly kusy s koloniemi hub a bakterií. Před umístěním na 384spotovou matici z nerezové broušené oceli se deska potřela maticí CHCA :DHB (1 : 1) nanesenou TM Sprayerem (HTX Technologies) při koncentraci 5 mg/ml a hustotě ~2,7 µg/mm2. Po osušení a opětovném potření maticí proběhlo snímkování na MALDI-TOF MS (Bruker Autoflex Speed) s prostorovým rozlišením 500 µm. Data byla zpracována softwary flexImaging a SCiLS Lab.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaná příprava vzorků zajistila pevné přilnutí agarových útržků a umožnila analýzu až 18 podmínek v jednom běhu (13 121 spekter). Statistická segmentace identifikovala různé regiony metabolitů a PCA ukázala, že typ mikrobiálního složení má větší vliv na metabolické profily než délka inkubace. Metabolity se u jednotlivých podmínek a časových bodů lišily zejména u m/z 218,3, 309,6 a 598,6.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje vysokopropustné zobrazování metabolitů pro studium interakcí mikrobiálních komunit, časové dynamiky produkce sekundárních metabolitů a srovnávání různých podmínek na jednom vzorku.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšíření může zahrnovat integraci dalších médií, časových bodů a křížových kombinací druhů, využití pokročilých statistických a AI nástrojů pro hlubší analýzu dat a rozšíření do multiomických přístupů.

Závěr

Optimalizace MALDI-TOF zobrazování na 384spotové broušené oceli přináší vyšší efektivitu a flexibilitu při sledování metabolitů filamentózních hub a bakterií. Metoda poskytuje reprodukovatelné výsledky s vysokým pokrytím podmínek a je vhodná pro komplexní bioanalytické studie.

Reference

• [1] Huang M-Z et al., Int J Mass Spectrom. 325-327:172-181 (2012)
• [2] Moree WJ et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 109(34):13811-13816 (2012)
• [3] Yang JY et al., J Bacteriol. 194(22):6023-6028 (2012)