Metabolomic differential analysis of gene-mutated Drosophila using LC/MS and GC/MS
Aplikace | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Genetické mutace ovlivňují metabolismus a mohou způsobovat dědičná onemocnění. Analýza metabolomů u modelových organismů, jako je Drosophila melanogaster, pomáhá porozumět dopadům mutací na biochemické cesty. Kombinovaná GC/MS a LC/MS analýza rozšiřuje počet detekovaných metabolitů a zvyšuje spolehlivost výsledků.
Studie se zaměřuje na porovnání metabolomů žlutě mutantních a divokého typu Drosophila pomocí LC/MS (Shimadzu LCMS-8060NX) a GC/MS (Shimadzu GCMS-TQ 8040 NX). Cílem je identifikovat rozdíly v koncentracích metabolitů a vizualizovat je prostřednictvím statistických metod v Multi-omics Analysis Package.
Vzorky:
Preanalytická příprava:
Analytické postupy:
Data byla vyhodnocena v Multi-omics Analysis Package pomocí PCA, volcano plotu a metabolických map.
1. PCA ukázala jasné oddělení vzorků divokého typu a mutantů na dvou hlavních složkách (47,3 % kumulativně).
2. Loading plot identifikoval klíčové metabolity:
3. Volcano plot potvrdil signifikantní rozdíly v několika metabolitech, především zvýšenou koncentraci citrulinu u mutantů a kynureninu u divokého typu.
4. Integrovaná analýza LC/MS a GC/MS na metabolické mapě kynureninového cyklu ukázala vyšší hladiny všech klíčových komponent u divokého typu.
Spojené použití LC/MS a GC/MS společně s výkonným softwarem umožnilo detailní porovnání metabolomů divokého typu a mutantních Drosophila. Metodika prokázala schopnost efektivně detekovat a vizualizovat klíčové metabolity ovlivněné genetickými mutacemi, což otevírá cestu k dalším aplikacím v biomedicínském výzkumu.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníMetabolomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Genetické mutace ovlivňují metabolismus a mohou způsobovat dědičná onemocnění. Analýza metabolomů u modelových organismů, jako je Drosophila melanogaster, pomáhá porozumět dopadům mutací na biochemické cesty. Kombinovaná GC/MS a LC/MS analýza rozšiřuje počet detekovaných metabolitů a zvyšuje spolehlivost výsledků.
Cíle a přehled studie / článku
Studie se zaměřuje na porovnání metabolomů žlutě mutantních a divokého typu Drosophila pomocí LC/MS (Shimadzu LCMS-8060NX) a GC/MS (Shimadzu GCMS-TQ 8040 NX). Cílem je identifikovat rozdíly v koncentracích metabolitů a vizualizovat je prostřednictvím statistických metod v Multi-omics Analysis Package.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky:
- 100 Drosophila: 50 divoký typ, 50 geneticky mutovaní
- Skupiny po 5 kusech, celkem 20 vzorků
Preanalytická příprava:
- Rozemletí a extrakce podle Metabolomics Pretreatment Handbook
Analytické postupy:
- LC/MS s primárním metabolitním módem na LCMS-8060NX
- GC/MS pro deriváty na GCMS-TQ 8040 NX
Data byla vyhodnocena v Multi-omics Analysis Package pomocí PCA, volcano plotu a metabolických map.
Hlavní výsledky a diskuse
1. PCA ukázala jasné oddělení vzorků divokého typu a mutantů na dvou hlavních složkách (47,3 % kumulativně).
2. Loading plot identifikoval klíčové metabolity:
- Divoký typ: kyurenová kyselina, vitamin B12, methionin sulfoxid
- Mutanti: citrulin, prolin, karnitin; u části mutantů navíc malát a asparagová kyselina
3. Volcano plot potvrdil signifikantní rozdíly v několika metabolitech, především zvýšenou koncentraci citrulinu u mutantů a kynureninu u divokého typu.
4. Integrovaná analýza LC/MS a GC/MS na metabolické mapě kynureninového cyklu ukázala vyšší hladiny všech klíčových komponent u divokého typu.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní pokrytí primárního metabolomu kombinací LC/MS a GC/MS
- Intuitivní vizualizace výsledků a statistických analýz v Multi-omics Analysis Package
- Rychlá identifikace a kvantifikace rozdílů způsobených genetickými mutacemi
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření o další omické vrstvy (proteomika, lipidomika)
- Automatizace přípravy vzorků a datové analýzy za pomoci strojového učení
- Využití v klinické diagnostice dědičných metabolických onemocnění
- Adaptace metody na jiné modelové organismy a lidské biologické vzorky
Závěr
Spojené použití LC/MS a GC/MS společně s výkonným softwarem umožnilo detailní porovnání metabolomů divokého typu a mutantních Drosophila. Metodika prokázala schopnost efektivně detekovat a vizualizovat klíčové metabolity ovlivněné genetickými mutacemi, což otevírá cestu k dalším aplikacím v biomedicínském výzkumu.
Reference
- (1) What is genetic disease plus, genetic mutation? How does it happen? accessed 20 June 2022
- (2) Shimadzu Corporation, Metabolomics Pretreatment Handbook, accessed 9 June 2022
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Multi-omics Analysis Using Next-Generation Sequencer and Mass Spectrometer in Longevity Research
2024|Shimadzu|Aplikace
Application Note No. Multi-omics Analysis Using Next-Generation Sequencer and Mass Spectrometer in Longevity Research 98 Yuki Nakagawa1, Tsubasa Ibushi2, Kosuke Kasadera3, Soshiro Kashio4 Life Science Life Science Abstract 1. Introduction Using a next-generation sequencer (GridION, Oxford Nanopore Technologies) and…
Klíčová slova
omics, omicslived, livedrna, rnametabolic, metabolicmetabolites, metabolitesanalysis, analysisdna, dnadrosophila, drosophilavermillion, vermillionvariables, variableswild, wildmulti, multigene, genelong, longlongevity
Metabolic Pathway Analysis Solutions
2024|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E103 Metabolic Pathway Analysis Solutions Metabolic Pathway Metabolic pathways are the chain of chemical and enzymatic reactions that occur within a cell in living organisms to support their life. They are a series of reaction pathways that include intermediates from…
Klíčová slova
day, daymetabolic, metabolicculture, culturepathway, pathwaypackage, packagemetabolites, metabolitesmutant, mutantsystem, systemhomocysteine, homocysteineflies, fliesmedium, mediummeasurement, measurementmetabolomics, metabolomicsmethionine, methioninewild
Multi-omics Analysis Packag
2023|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E385C LC-MS, GC-MS Data Analysis Software Multi-omics Analysis Package Multi-omics Analysis Package is metabolic engineering software that can automatically display metabolic maps and perform a variety of data analyses based on the vast amount of mass spectrometry data obtained in…
Klíčová slova
omics, omicspackage, packagevisualization, visualizationmetabolic, metaboliccytoscape, cytoscapeanalysis, analysismulti, multiculture, culturebile, bilevanted, vantedvisualize, visualizedata, datamap, mapmediators, mediatorsacids
Aroma and Metabolite Analysis Using GC-MS and LC-MS and Approach to Craft Beer Development
2024|Shimadzu|Aplikace
Gas Chromatograph Mass Spectrometers GCMS-QP2020 NX and GCMS-TQ™8040 NX High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometers LCMS-8060NX and LCMS-9050 Application News Aroma and Metabolite Analysis Using GC-MS and LC-MS and Approach to Craft Beer Development Yuto Nakasuji, Ayako Nomura, Tetsuo Iida,…
Klíčová slova
yeast, yeastaroma, aromabeer, beerale, aleanalysis, analysismetabolite, metabolitecompounds, compoundslondon, londonmetabolomics, metabolomicsamerican, americantargeted, targetedcraft, craftusing, usingwild, wildnews