Metabolomic differential analysis of gene-mutated Drosophila using GC/MS
Aplikace | 2023 | ShimadzuInstrumentace
Metabolomická analýza genetických modifikací v Drosophila melanogaster odhaluje dopady mutací na buněčné dráhy, což je klíčové pro výzkum onemocnění, identifikaci biomarkerů a vývoj personalizované medicíny.
Cílem této studie bylo porovnat metabolitové profily divokého typu a geneticky mutovaných žlutých Drosophila prostřednictvím GC-MS a pokročilých statistických metod. Bylo připraveno celkem pět vzorků z 50 mušek, přičemž dva vzorky představovaly divoký typ a tři genetické varianty.
Postup vzorků:
Celkem bylo detekováno přibližně 300 metabolitů na vzorek. Analýza varianční PCA ukázala jasné rozdělení mezi divokým typem a genetickými variantami, přičemž první hlavní komponenta (PC1) pokryla 55,4 % variability.
Hierarchické shlukování potvrdilo odlišné metabolomické vzorce, s mírnou variabilitou u třetí genetické varianty.
Volcano plot identifikoval významné změny:
Použitá GC-MS metoda s GCMS-TQ8040 NX ve spojení s Multi-omics Analysis Package umožnila účinně odhalit a vizualizovat metabolomické rozdíly mezi divokým typem a geneticky mutovanými Drosophila. Statistické nástroje jako PCA, hierarchické shlukování a vulkanoploty usnadnily identifikaci klíčových biomarkerů spojených s genotypovými změnami.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
ZaměřeníMetabolomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Metabolomická analýza genetických modifikací v Drosophila melanogaster odhaluje dopady mutací na buněčné dráhy, což je klíčové pro výzkum onemocnění, identifikaci biomarkerů a vývoj personalizované medicíny.
Cíle a přehled studie
Cílem této studie bylo porovnat metabolitové profily divokého typu a geneticky mutovaných žlutých Drosophila prostřednictvím GC-MS a pokročilých statistických metod. Bylo připraveno celkem pět vzorků z 50 mušek, přičemž dva vzorky představovaly divoký typ a tři genetické varianty.
Použitá metodika a instrumentace
Postup vzorků:
- Homogenizace 10 mušek na vzorek a extrakce metabolitů směsí methanol voda chloroform (2.5:1:1).
- Lyofilizace vodné fáze po odpaření methanolu.
- Derivatizace metoxaminací v pyridinu a trimethylsilylací pomocí MSTFA.
- GC-MS: GCMS-TQ8040 NX
- Autosystémy: AOC-20i Plus (injektor), AOC-20s Plus (sampler)
- Kolona: 30 m × 0.25 mm I.D., df=1.0 µm
- Režim sběru dat: Multiple Reaction Monitoring (MRM), až 604 látek za 37 minut
- Software: LabSolutions Insight pro předzpracování, Multi-omics Analysis Package pro statistické vyhodnocení
Hlavní výsledky a diskuse
Celkem bylo detekováno přibližně 300 metabolitů na vzorek. Analýza varianční PCA ukázala jasné rozdělení mezi divokým typem a genetickými variantami, přičemž první hlavní komponenta (PC1) pokryla 55,4 % variability.
Hierarchické shlukování potvrdilo odlišné metabolomické vzorce, s mírnou variabilitou u třetí genetické varianty.
Volcano plot identifikoval významné změny:
- Zvýšené koncentrace v mutantech: cystein, katechol, uridin, 2-hydroxyglutarát, N-acetyltyrosin
- Snížené koncentrace v mutantech: sacharopin, cystathionin, tryptofan, 2-aminobutyrát, kynurenin, 5-hydroxytryptofan, histamin
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní profilace metabolitů pro studium genotypových rozdílů
- Rychlá a citlivá detekce pomocí MRM zkracující dobu analýzy
- Intuitivní grafická rozhraní pro neomalé uživatele (PCA, shlukování, vulkanoploty, metabolické mapy)
- Možnost integrace s platformou GARUDA a dalšími omics daty
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na jiné modelové organismy a lidské vzorky
- Propojení genomiky a metabolomiky pro personalizovanou medicínu
- Automatizované pracovní postupy s vyšším průtokem vzorků a umělou inteligencí
- Optimalizace databází pro rychlejší a přesnější identifikaci metabolitů
Závěr
Použitá GC-MS metoda s GCMS-TQ8040 NX ve spojení s Multi-omics Analysis Package umožnila účinně odhalit a vizualizovat metabolomické rozdíly mezi divokým typem a geneticky mutovanými Drosophila. Statistické nástroje jako PCA, hierarchické shlukování a vulkanoploty usnadnily identifikaci klíčových biomarkerů spojených s genotypovými změnami.
Reference
- Japan Agency for Medical Research and Development Press Release A part of the effect of different genomes on metabolites 18. 8. 2016 Online accessed 20 June 2022
- Shimadzu Corporation Metabolomics Pretreatment Handbook Online 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
lived, livedomics, omicsrna, rnametabolic, metabolicmetabolites, metabolitesanalysis, analysisdna, dnadrosophila, drosophilavermillion, vermillionvariables, variableswild, wildmulti, multigene, genelong, longproteins
Metabolomic differential analysis of gene-mutated Drosophila using LC/MS and GC/MS
2023|Shimadzu|Aplikace
LC-MS LCMS-8060NX GC-MS GCMS-TQ™8040 NX Application News Metabolomic differential analysis of gene-mutated Drosophila using LC/MS and GC/MS Dr. M. Miura*1, Dr. S. Kashio*1, E. Shimbo*2, Y. Yamada*2, Y. Nakagawa*2 *1 Genetics laboratory, Tokyo University, *2 Shimadzu Corporation User Benefits …
Klíčová slova
wild, wildmutant, mutantdrosophila, drosophilamutated, mutatedomics, omicsgenetically, geneticallyprincipal, principalmutations, mutationsanalysis, analysiscomponent, componentpackage, packagemulti, multidominant, dominantgenetic, geneticmetabolites
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, packagemutant, mutantmetabolites, metabolitessystem, systemhomocysteine, homocysteineflies, fliesmedium, mediummeasurement, measurementmetabolomics, metabolomicsmethionine, methioninewild
Differential Analysis of Aging by Sex Using Correlation Analysis of Primary Metabolites
2023|Shimadzu|Aplikace
GC-MS GCMS-TQ™ 8040 NX Application News Differential Analysis of Aging by Sex Using Correlation Analysis of Primary Metabolites Yuki Nakagawa1, Shida Takashi2 1 Shimadzu Corporation, 2 Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology User Benefits Smart Metabolites Database™…
Klíčová slova
correlation, correlationglutamate, glutamateage, ageglutamic, glutamiccreatinine, creatininemetabolic, metabolicdrosophila, drosophilapathway, pathwaysex, sexmutant, mutantdifferences, differencesanalysis, analysisscatter, scatterpackage, packageblood