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Lipidomics nella ricerca

L'insieme completo dei lipidi in un organismo o in una cella con le sue interazioni con altre molecole, quali altri lipidi, proteine e metaboliti costituisce il lipidome. Lipidomics è lo studio completo e quantitativo sul lipidome. Comprende l'identificazione e la quantificazione di migliaia di vie biologiche che comprendono i lipidi e le loro interazioni.

Struttura di una cella grassa. rappresentazione 3D. Le celle grasse contengono una grande gocciolina del lipido (giallo), un nucleo (rosso) e gli organelli delle cellule situati nella periferia. Credito di immagine: Juan Gaertner/Shutterstock
Struttura di una cella grassa. rappresentazione 3D. Le celle grasse contengono una grande gocciolina del lipido (giallo), un nucleo (rosso) e gli organelli delle cellule situati nella periferia. Credito di immagine: Juan Gaertner/Shutterstock

Spettrometria di massa e Lipidomics

Il concetto del lipidome è stato introdotto nella letteratura scientifica nel 2001. La spettrometria di massa si è trasformata nella tecnica di principio per il lipidomics. La spettrometria di massa di ionizzazione (ESI) di Electrospray ed il dissorbimento del laser/spettrometria di massa matrice-assistiti (MALDI) di ionizzazione sono due metodi che funzionano bene con i lipidi. Volatilizzano i composti della messa solenne come i lipidi intatti in moda da poterli più ulteriormente analizzare essi. Ci sono tre tipi di studi di lipidomics effettuati comunemente facendo uso di spettrometria di massa.

Insights from the experts series - Novel approaches in lipidomics research

Analisi globale di Lipidomic

L'analisi lipidomic globale comprende l'identificazione e la quantificazione delle centinaia a migliaia di specie del lipido.

Alta analisi di capacità di lavorazione

L'alta analisi di capacità di lavorazione è raggiunta facendo uso di varie piattaforme stile fucile da caccia di lipidomics.

Analisi mirata a di Lipidomics

L'analisi mirata a di lipidomics è l'identificazione di un o poco lipido di interesse. Nella scoperta novella del lipido, la cromatografia a fase mobile liquida è accoppiata con spettrometria di massa per trovare le nuove classi di lipidi e di specie molecolari riferite.

a spettrometria di massa basata MALDI può anche essere accoppiata con cromatografia su strato sottile per i lipidi della rappresentazione dalle diapositive del tessuto. Con il ms di ESI, i fosfolipidi possono essere identificati. I fosfolipidi sono più sensibili all'ossidazione, all'indicatore luminoso ed alla ripartizione degli enzimi. L'uso di ESI ionizzare i fosfolipidi dall'adduzione dello ione del metallo produce i reticoli unici di frammentazione che permettono all'analisi.

Altri metodi per gli studi di Lipidomics

Altri metodi che sono stati utilizzati negli studi di lipidomics comprendono la reazione a catena della polimerasi (PCR), i microarrays del DNA, in vivo la tecnologia di espressione (IVET), la mutagenesi impronta-etichettata (STM) e l'induzione differenziale della fluorescenza (DFI).

Lipidomics e malattia

La cattura e confrontare dei profili del lipido fra due circostanze fisiologicamente collegate possono identificare le vie del metabolismo dei lipidi che permette l'elaborazione dei metodi diagnostici.

I lipidi svolgono un ruolo in alcune parecchie malattie croniche, compreso il diabete e la malattia di cuore. La dislipidemia è una funzionalità importante di quelle malattie. Il colesterolo ed i trigliceridi sono due tipi di lipidi che sono ampiamente usati come biomarcatori per il rischio di predizione di malattia. Lipidomics ha il potenziale di fornire molte altre specie del lipido che potrebbero essere usate come i biomarcatori per le malattie croniche compreso la malattia cardiovascolare e disordini neurologici come disordine bipolare, la schizofrenia ed il morbo di Alzheimer.

Molte malattie sono dai cambiamenti nelle interazioni del lipido. Per esempio, i cumuli di β-amiloide sono promossi da interazione con il ganglioside; le molecole fatte di glycosphingolipid, di acidi sialici e di synucleins (che sono associati con la malattia del Parkinson) legano agli acidi grassi e ad altri lipidi.

Dr John Woulfe - CIHR Training Program in Neurodegenerative Lipidomics

Sfide di Lipidomics

Ci sono parecchie sfide connesse con gli studi di lipidomics. In primo luogo, il grande volume di informazioni richiede i grandi database collegati alle piattaforme di bioinformatica ed analitiche che possono generare i dati di profilo del lipido ed analizzarlo. In secondo luogo, la diversità dei lipidi attraverso i tipi differenti delle cellule e gli organismi lo rendono improbabile che i dati lipidomic possano essere contenuti in un singolo database. I meccanismi sono necessari interrogare i database differenti. Duri, database del lipido corrente mancano del livello di dettaglio fornito dagli ultimi approcci di LC/MS-based.

Sorgenti

  1. Lipidomics nella ricerca su omeostasi del lipido della membrana del lievito (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388198117300318?via%3Dihub)
  2. Lipidomics: un'area di promessa nella ricerca di OMICS (https://www.omicsonline.org/lipidomics-a-promising-area-in-omics-research-jcsb.1000093.php?aid=3196)
  3. Lipidomics come strumento principale per l'avanzamento della ricerca biomedica (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852713001239)
  4. Lipidomics: cimentandosi con diversità del lipido (https://www.nature.com/articles/nrm2934)
  5. Lipidomics: nuovi strumenti ed applicazioni (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867410013528)

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Catherine Shaffer

Written by

Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer is a freelance science and health writer from Michigan. She has written for a wide variety of trade and consumer publications on life sciences topics, particularly in the area of drug discovery and development. She holds a Ph.D. in Biological Chemistry and began her career as a laboratory researcher before transitioning to science writing. She also writes and publishes fiction, and in her free time enjoys yoga, biking, and taking care of her pets.

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