ANÁLISIS DE DATOS METABOLÓMICOS

Q.F. Kirianova Godoy bautista

Agosto del 2018

La metabólomica nos brinda informacióninstantánea de la actividad bioquímica y elestado fisiológico de un organismo

METABOLITOSMETABOLITOS PRIMARIOS:Son moléculas indispensables para darvida y mantener los procesos vitales deun organismo, siendo éstos loscarbohidratos, proteínas, lípidos yácidos nucleicos

METABOLITOS SECUNDARIOS…Son pequeñas moléculas altamenteespecializadas que se hallan en pequeñascantidades pero presentan potente actividadbiológica. Son moléculas de comunicacióncelular.

Es el estudio integral y a gran escala de moléculas de elevada diversidad structural, denominados metabolitos, loscuáles son biosintetizados por los organismos vivos empleando reacciones bioquímicas complejas.La metabolómica es un área interdisciplinaria entre biociencia, química analítica e informática y emplea técnicasanalíticas sofisticadas que incluyen cromatografía, espectrometría de masas y resonancia magnética nuclear.

METABOLÓMICA

Identificación de microorganismos degradadores de contaminantes mediante análisismetabolómico, empleando monitoreo de sustrato y producto por espectrometría de masas

Fuente: Metabolomics technology at JGI. Joint Genome Institute. United States Department of Energy. Trent Northern

ESPECTROMETRÍA DE MASAS MALDI TOF TOF

ANALIZADOR DE TIEMPO DE VUELO

Proceso de ionizaciónasistido por matriz

Obtención de espectros MS

Obtención de espectros MS/MS, empleando celda de colisión Identificación

de metabolitosempleando la combinación de espectros MS y MS/MS

FLUJO DE TRABAJO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE METABOLITOS MEDIANTE ESPECTROMETRÍA DE MASAS MALDI TOF TOF

Seleccióndel iónprecursor

Análisis de la muestra porespectrometría de masasMALDI TOF TOF

Muestreo y extracciónde metabolitos

Separación portécnicascromatográficaspara muestrascomplejas y cocristalizaciónde la muestracon matriz para su ionización

Oryzalic acid B, C20H30O5Masa molecular:350.455

Prostaglandin D3 , C20H30O5Masa molecular: 350.455

Los isómeros no pueden distinguirse sólo por su masa molecular…. Debeemplearse su perfil de fraccionamiento.

Espectro MS/MS

IDENTIFICACIÓN DE METABOLITOS EMPLEANDO SOFTWARE SIMMETLa identificación de metabolitos mediante el software SIMMET se realiza mediante algoritmos que usananálisis combinados de identificación por exactitud de masa y patrones de fraccionamiento de la moléculaprecursora, mediante la búsqueda en una base de datos que incluye 66 512 metabolitos de diferentesfuentes biológicas. Se conecta con las bases de datos de perfiles MS/MS del NIST, el que contiene 9390 compuestos con 45298 iones.

ANÁLISIS DE ESPECTROS MS: IDENTIFICACIÓN POR MASA MOLECULAR

ESPECTRO MS MS DEL IÓN PRECURSOR 253.1017

ANÁLISIS DE ESPECTROS MS/MS: IDENTIFICACIÓN DE METABOLITOS MEDIANTE SU PERFIL DE FRACCIONAMIENTO AL INGRESAR A UNA CELDA DE COLISIÓN

SELECCIÓN DE PARÁMETROS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE METABOLITOS EMPLEANDO SOFTWARE SIMMET

BENZOPIRENO: HIDROCARBURO POLICICLICO AROMÁTICO (PAH)FORMULA MOLECULAR: C20H12MASA MONOISOTOPICA: 252.0939 DaMASA DEL ADUCTO: (M+H): 253.1017

ANÁLISIS DEL PERFIL DE FRACCIONAMIENTO DEL BENZOPIRENO ( ESPECTRO MS/MS)

ANÁLISIS PROTEÓMICO

MS

Fuente:Nesvizhskii, A. A survey of computational methods and error rate estimation procedures for peptide and protein identification in shotgun proteomics. Journal of proteomics,2010.

ANÁLISIS PROTEÓMICO POR ESPECTROMETRÍA DE MASAS EN TANDEM

Fuente: Metabolomics technology at JGI. Joint Genome Institute. United States Department of Energy. Trent Northern

IDENTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS MEDIANTE SOFTWARE PROTEIN PILOT

Identificación de péptidos

Identificación de proteínas

Fuente:Nesvizhskii, A. A survey of computational methods and error rate estimation procedures for peptide and protein identification in shotgun proteomics. Journal of proteomics,2010.

GRACIAS