Inga lipider, inget liv. I alla organismer, lipider bildar cellväggar, lagra energi och släpp ut den vid behov, och spelar en viktig roll i cellsignalering. Det har bevisats att förändringar i sammansättningen av lipider spelar en orsaksroll vid sjukdomar som cancer, fettlever och multipel skleros. Enligt grova uppskattningar, det finns cirka 300, 000 olika lipidarter. För detektering av lipider som tyder på sjukdomar, friska och sjuka organismer jämförs vanligtvis kvantitativt. Denna jämförelse kräver tillförlitlig och detaljerad information om strukturen och sammansättningen av lipider från vävnadsprover - och för detta ändamål har forskare från BioTechMed-Graz-initiativet utvecklat ett verktyg som presenteras i det aktuella numret av Naturmetoder .

Lipider med karaktär

Lipider – ofta bara kallade fetter – är komplexa ämnen som förutom olika andra komponenter till övervägande del består av fettsyror. I lipidforskning, dock, det finns fortfarande många saker okända. Också, upptäckten av strukturella egenskaper hos lipidmolekyler i högkapacitetsprofilering är fortfarande i sin linda. I den presenterade metoden med hög genomströmning, ett stort antal prover mäts med masspektrometri. Dessa data (dvs. spektra) tillhandahåller information för identifiering av typen och klass av lipid eller typen och positionen för fettacylkedjorna. Dock, de uppmätta spektra kan skilja sig åt mellan en och samma lipidart, eftersom lipider visar olika fragment i spektrat beroende på masspektrometerns uppställning och joniseringen. På grund av denna spektrala mångfald, Hittills har det inte funnits någon universellt användbar bioinformatikmjukvara för automatiserad detektion av lipidstrukturer.

Gerhard Thallinger från TU Graz Institute of Computational Biotechnology förklarar nödvändigheten av automatiserad lipidkarakterisering:"Snabba och tillförlitliga detaljer om lipidsammansättningen i cellprover är en förutsättning för jämförelser med referensprover från friska celler - som krävs för att detektera biomarkörer som är karakteristiska. för sjukdomar. Den viktiga frågan är vilka förändringar i lipidsammansättningen av celler som är relevanta i diagnostik?"

"Lipid Data Analyzer", vilka forskare vid TU Graz, Med Uni Graz och University of Graz har publicerat i Nature Methods, kommer att underlätta arbetet enormt inom biomedicinsk forskning och definitivt påskynda lipidforskningen - av denna Jürgen Hartler, även vid Institute of Computational Biotechnology, är övertygad:"Metoden som vi har utvecklat i samarbete med kollegor från Med Uni Graz och Uni Graz, tolkar lipidspektra med hjälp av intuitiva regeluppsättningar och kan som sådan flexibelt anpassas till olika fragmenteringsegenskaper. Detta gör det möjligt för första gången att identifiera lipider på en mycket detaljerad strukturell nivå mer exakt och tillförlitligt än tidigare lösningar." TU Graz-teamet ansvarade för mjukvaruutvecklingen, de masspektrometriska experimenten och användbarhetstesterna utfördes vid Center for Medical Research (ZMF) vid Medical University of Graz och University of Graz, och biologiska experiment utfördes vid universitetet i Graz.

Kan utökas till andra metaboliska produkter som sockerarter

I den presenterade studien, Lipid Data Analyzer upptäckte mer än 100 nya lipidarter, som tidigare inte rapporterats. Verktyget kan anpassas flexibelt – och inte bara för nya klasser av lipider. Den kan användas, till exempel, att karakterisera polysackarider och glykolipider, dvs lipider med bifogade sockerarter. Forskarna tillhandahåller sin Lipid Data Analyzer som öppen källkod till forskarvärlden.