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Défis dans Metabolomics visé

Le metabolomics visé est une approche quantitative de metabolomics car il dépend de mesurer les métabolites connues des voies spécifiques. Puisque le metabolomics visé est un inducteur soutenu en évolution, il fait face à d'énormes obstacles dans son approche répandue.

Crédit : Yenyu Shih/Shutterstock.com

Défis liés à la technologie

Actuellement, dans le metabolomics visé, aucune méthode analytique n'est capable de fournir l'information sans compter qu'une partie de la métabolite. Ce qui suit étaient les limitations même après utiliser des techniques et outil ensemble :

  • Les caractéristiques obtenues étaient en particulier sur une fraction des métabolites
  • Les techniques elles-mêmes ont eu quelques limitations spécifiques

Cependant, un certain nombre de résultats endogènes de métabolite s'analysent simultanément dans une situation difficile dû à leurs différentes constitutions chimiques et propriétés physico-chimiques. la spectroscopie de masse liée à la chromatographie (MS) et la spectroscopie (NMR) de résonance magnétique nucléaire sont les deux outils d'analyse principaux utilisés pour l'analyse des métabolites dans les échantillons biologiques.

metabolomics basé sur Mme

Un faux pas moyen dans le metabolomics basé sur Mme néglige les changements subits de la quantité d'autres métabolites. De plus, les échantillons d'intérêt sont au commencement examinés utilisant les techniques analytiques courantes dans l'analyse visée, qui sont comme suit :

Chromatographie sm (GC) de gaz

Elle est capable de trouver n'importe quelle métabolite organique qui est volatile indépendamment de sa structure. Même après la dérivatisation chimique, l'analyse des composés non-volatiles utilisant GC-MS a un inconvénient dû à la sortie relativement réduite témoin quand plus d'échantillons sont examinés.

Chromatographie sm (LC) de liquide

Il a été rapporté que la précision des caractéristiques d'investigation soit affectée en exploitant LC-MS dans le metabolomics visé.

Ionisation d'Electrospray (ESI)

Cette méthode permet à l'analyse basée sur Mme de trouver les métabolites non-volatiles. Tristement, ESI entraîne des effets d'élimination et de modification d'ion parmi des métabolites pendant l'analyse, qui est une limitation importante.

Isotopes marqués

En raison des obstacles analytiques aimez l'élimination d'ion et le degré de liberté d'échantillon-échantillon dans le metabolomics basé sur Mme, metabolomics visé utilise actuel les normes internes isotope-marquées pour la mesure complète des métabolites.

Les mélanges isotopiques normaux étaient procurables seulement pour certaines métabolites telles que des sucres, des acides aminés, et des lipides, qui est un autre goulot d'étranglement. On l'a anticipé que la détermination de la concentration absolue des éventails grands des métabolites en préparant des normes isotope-marquées par niche pour d'autres métabolites aiderait le metabolomics visé. La mise en place de ce procédé exigera plus de temps et de signification.  

https://youtu.be/uSG8ANBTaN0

Spectroscopie (NMR) de résonance magnétique nucléaire

Les expériences RMN rendent nécessaire principalement un échantillon pur dans la mesure adéquate, qui exige fréquemment des tentatives dures et exaltantes pour toutes les métabolites moins importantes dans un mélange complexe.

Défis liés à l'analyse de caractéristiques

L'élucidation de la structure des métabolites primaires et secondaires est une tâche provocante, même pour un spectroscopist professionnel. La réalisation éclatante de la complexité excessivement grande des échantillons biologiques met en valeur plus de défis, qui comprennent :

  • Identification des métabolites inconnues
  • Validation des biomarqueurs
  • Reproductibilité inter-laboratoires

Identification et évaluation des métabolites inconnues :

Précédemment, l'information de génome et la base de données de fragmentation ont comporté une liste des métabolites actuelles dans chaque substance et spécimen d'objectif. Malheureusement, le metabolomics visé fait face à une situation difficile, parce qu'il n'a pas une liste complète d'être humain et de métabolites surgissantes plus naturellement, indisponible des bases de données de génome et de fragmentation.

La plupart des métabolites inconnues ressemblent au composé de parent ; l'information de fragmentation fournit la caractérisation structurelle du composé de parent, qui est lié aux inconnus. Beaucoup de fois, elle ne fournit pas des caractéristiques pendant que les composés de parent sont eux-mêmes inconnus. Ainsi, le metabolomics visé obtient l'information sur plusieurs métabolites annotable actuelles dans les échantillons biologiques de beaucoup de bases de données et à l'aide du logiciel, de sorte qu'ils puissent être comparés et encore interprétés afin de la diagnose de la maladie.

Franchissement des aspects

Actuellement, les bases de données suivantes des métabolites apparaissantes naturellement ont été déterminées :

  • Base de données humaine de metabolome, qui comprend 8021 métabolites endogènes humaines
  • Bibliothèque probante de metabolome

De plus, l'évolution de la spectrométrie de masse de calcul (CompMS) a été valeur dans l'élucidation structurelle de beaucoup de métabolites, car elle est incorporée avec quelques méthodes pour une compréhension plus profonde de chimie de métabolite. Les autres méthodes comprennent la dérivatisation de silico, la prévision tandem de spectres de masse, et les bibliothèques spectrales pour rivaliser avec l'analyse précédente.

Validation de biomarqueur

Le metabolomics visé se concentre par la suite sur la découverte des biomarqueurs, qui active comprendre le mécanisme défectueux étant à la base d'une étape de la maladie. Mais travaillant à la validation d'un biomarqueur individuel dans le réglage metabolomic s'est avéré dû tout à fait provocant au coût énorme impliqué dans les grandes études de cohorte.

D'ailleurs, les études de cohorte n'ont pas soutenu comme conséquence un immense succès. Pendant les dernières 15 années, environ 150.000 études ont été effectuées ; celles-ci ont fourni seulement 100 biomarqueurs, qui ont été complet validés et thérapeutiquement mis en application. Il y a, pour cette raison, un besoin d'études de cohorte bien conçues pour valider le rendement de biomarqueur.

Reproductibilité inter-laboratoires

La reproduction des caractéristiques sur une métabolite particulière est une tâche difficile ainsi que longue à cause du nombre énorme de métabolites qui sont présentes dans le système biologique. Des caractéristiques reproductibles sont obtenues seulement sur les métabolites importantes impliquées dans une maladie, et pas pour les métabolites moins importantes liées à la maladie.

Aujourd'hui, le metabolomics visé vise à réaliser la reproductibilité inter-laboratoires, où un laboratoire entreprend une expérience sur une métabolite particulière et les caractéristiques obtenues sont transmises à d'autres laboratoires pour vérifier leur reproductibilité. Ceci activera l'accomplissement de la standardisation dans le metabolomics visé.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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