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

Význam tématu

V moderní analytické chemii roste objem dat z metabolomiky, proteomiky a dalších omických disciplín. Efektivní zpracování těchto dat a jejich vizualizace v kontextu metabolických drah je klíčové pro identifikaci biologických regulačních bodů, urychlení objevu nových léčiv a optimalizaci biotechnologických procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Multi-omics Analysis Package od Shimadzu Corporation představuje integrované softwarové řešení pro automatické generování metabolických map a analýzu rozsáhlých dat z LC/MS, GC/MS, proteomiky a flux analýzy. Cílem je zjednodušit proces od importu dat až po vizualizaci kvantitativních změn na základě předpřipravených metodických balíčků.

Použitá metodika a instrumentace

Platforma využívá modulární nástroje (gadgets) zpřístupněné na otevřené platformě GARUDA. Pro zpracování a vizualizaci dat jsou využity:

• Volcano Plot – kombinace t-testu a fold-change pro rychlou detekci významných rozdílů mezi skupinami
• VANTED – vizualizace a analýza síťových dat z různých omických sad
• Cytoscape – integrace genových expresních profilů s metabolickými drahami

Instrumentace:

• GC-MS a GC-MS/MS systémy Shimadzu pro měření metabolitů
• LC-MS/MS a Q-TOF LCMS pro kvantifikaci primárních metabolitů, lipidů a aminokyselin
• Připravené metodické balíčky (Ready-to-Use Methods) pro vzorky, analytické podmínky a databáze Smart Metabolites

Hlavní výsledky a diskuse

Při aplikaci na měření metabolitů v kultuře buněk MCF-7 po ošetření rotenonem bylo možné:

• Automaticky importovat a mapovat časové variace koncentrací na metabolickou dráhu
• Identifikovat akumulaci laktátu a jablečné kyseliny, přechodnou akumulaci sukcinátu a vzestup citrátu a isocitrátu
• V grafickém rozhraní výrazně zkrátit čas nutný pro analýzu korelací a vizualizaci výsledků

Diskuse potvrzuje, že propojení datových gadgetů na platformě GARUDA s připravenými metodami Shimadzu zajišťuje konzistentní a reprodukovatelné workflow.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace Multi-omics Analysis Package přináší:

• Rychlejší identifikaci metabolických bottlenecků a regulačních kroků
• Jednotné prostředí od akvizice dat až po pokročilé analýzy
• Snadnou integraci s databázemi a nástroji třetích stran
• Využití v objevech léčiv, bioinženýrství a QA/QC průmyslové analytiky

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje zahrnují:

• Integraci strojového učení a umělé inteligence pro prediktivní modelování metabolických sítí
• Rozšíření metodických knihoven o další omické platformy (lipidomika, glykomika)
• Cloudové a distribuované výpočty pro škálovatelné workflow ve velkých laboratořích
• Dynamické aktualizace databází v reálném čase a kolaborativní sdílení výsledků

Závěr

Multi-omics Analysis Package poskytuje komplexní a modulární řešení pro zpracování a vizualizaci omických dat. Díky integraci s platformou GARUDA a předpřipraveným metodám Shimadzu usnadňuje reproducibilní a vysoce efektivní analytické workflow od akvizice dat až po biologickou interpretaci.

Reference

• Multi-omics Analysis Package, Shimadzu Corporation, Brochure C146-E385A
• GARUDA Alliance, https://www.garuda-alliance.org/