LC/MS, GC/MS Data Analysis Software - Multi-omics Analysis Package

Význam tématu

Multi-omics přístup spojuje data z metabolomiky, proteomiky a flux analýzy získaná pomocí hmotnostní spektrometrie. Automatizovaná vizualizace a integrace velkého objemu dat zvyšuje efektivitu výzkumu v oblasti objevování nových léčiv, vývoje funkčních potravin či bioinženýrských aplikací.

Cíle a přehled studie / článku

Popisuje se Multi-omics Analysis Package od společnosti Shimadzu, software pro generování metabolických map a vyhodnocování dat z LC/MS a GC/MS. Cílem je ukázat možnosti automatizace vizualizace a analýzy dat v kombinaci s předem připravenými metodickými balíčky.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza využívá hmotnostní spektrometrické přístroje:

• LC-QTOF/MS
• LC-MS/MS
• GC-MS/MS

Ke zpracování dat slouží GARUDA platforma a „gadgety“:

• Volcano Plot – zobrazení významných změn mezi dvěma skupinami metodou t-testu a fold-change
• EasyStats – PCA, HCA a box plot v jednom okně pro komplexní funkční analýzu
• VANTED – vizualizace sítí a integrace různých datových sad
• Cytoscape – analýza a zobrazení metabolických drah a korelací

Software je integrován s metodickými balíčky Shimadzu pro primární metabolity, profiling buněčných kultur, lipidové mediátory a žlučové kyseliny.

Hlavní výsledky a diskuse

Ukázkové aplikace demonstrují:

• Kvantitativní změny lipidových mediátorů v lidské plazmě a séru
• Časový průběh metabolitů v kultivačním médiu iPS buněk
• Komplexní profil metabolitů E. coli a kvasinek
• Analýzu žlučových kyselin v lidské krvi a myších fekáliích

Software umožňuje rychlé generování grafů, statistické porovnání vzorků pomocí multivariační analýzy a snadné umístění významných metabolitů do detailních map drah.

Přínosy a praktické využití metody

Multi-omics Analysis Package zjednodušuje a zrychluje datový workflow, minimalizuje manuální zásahy při tvorbě vizualizací a umožňuje výzkumníkům:

• rychle identifikovat klíčové změny v metabolických profilech
• integrovat různé typy omických dat
• vytvářet publikovatelné mapy drah

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj automatizace a integrace AI-podpory pro:

• prediktivní modelování metabolických sítí
• real-time analýzu dat za běhu experimentu
• rozšíření balíčků o nové třídy metabolitů a proteomické moduly

Závěr

Shimadzu Multi-omics Analysis Package představuje robustní řešení pro komplexní zpracování a vizualizaci hmotnostně spektrometrických dat. Díky otevřené GARUDA infrastruktuře a propojení s metodickými balíčky se výrazně zkracuje čas potřebný k získání biologických poznatků a podporuje se multidisciplinární výzkum.

Reference

• Application News 01-00250: Lipid Mediator Method Package. Department of Lipidomics, The University of Tokyo.
• Application News C209: Časový profil metabolitů v kultivačním médiu iPS buněk. Engineering Biology Research Center, Kobe University.
• Application News 01-00196: Analýza žlučových kyselin v krvi a myších fekáliích. Foundation for Biomedical Research and Innovation, Kobe.