Varje bit av information om en persons hälsa – deras exponering för kemikalier, deras ärftliga risker, deras nuvarande sjukdomar – ligger inom deras molekyler. Det är en mångfald av ämnen som uppgår till ett antal så långa, den har inget namn:1 med 50 nollor efter.

Ett team av kemister från Vanderbilt University började avkoda den totala molekylbilden genom att undersöka 456 varianter av en klass av molekyler, lipider, som är avgörande för cellmembranstrukturen, reglera cellaktiviteter och lagra energi. Den roll en lipid spelar i kroppen bestäms av dess form, och metoderna och atlasen som detta team utvecklat, som matchar enskilda lipidmolekyler till deras former, rymmer i slutändan nyckeln till tidig diagnos av många olika störningar.

"Lipider är välkända för att vara sjukdomens källa, sa John McLean, Stevenson professor i kemi. "Dysreglering kan betyda allt från inflammation till mycket specifika sjukdomstillstånd. Eftersom lipider subtilt förändras baserat på vad som händer i kroppen, vi kan använda en analytisk strategi för att kartlägga vilken form lipiderna antar som ett sätt att identifiera dem."

Förr, en enda uppsättning mätningar kan motsvara många olika typer av lipider, han sa, men Vanderbilt-teamets atlas över lipidstrukturer begränsar möjligheterna avsevärt. Andra forskare, som de som studerar lipider och deras roll i sjukdomar, kan gå till denna atlas för ledtrådar i sitt eget arbete, plus lägga till det.

Dessa resultat publicerades online idag i Naturkommunikation i en artikel med titeln "Ion Mobility Conformational Lipid Atlas for High Confidence Lipidomics."

Huvudförfattare Katrina Leaptrot, en postdoktor, sade att arbetet möjliggjordes av en relativt ny teknik som kallas jonmobilitet-masspektrometri, vilket gör det möjligt för forskare att analysera molekyler med större granskning. Hon tillbringade månader med att leta efter mönster i sina data och fick reda på att en lipids form, och därmed dess förmåga att förutsäga dysreglering, påverkades mest av längden på dess svans och hur många dubbelbindningar som låg i dessa svansar.

En lipids svanslängd är en räkning av antalet kolatomer den innehåller, medan dubbelbindningar bestämmer hur starkt varje kolatom är bunden till den bredvid. Dubbelbindningar skapar veck i lipiderna som påverkar normala lipidfunktioner såväl som dysregulationer. Till exempel, mättade fetter är lipider utan dubbelbindningar, som höjer kolesterolnivåerna i ditt blod.

"Nu när vi bättre kan avkoda hur naturen satte ihop dessa molekyler, laboratorier runt om i världen kommer att kunna använda denna lipidatlas och bidra med sina egna data till okända regioner, sa Leaptrot.