El equipo completo de lípidos en un organismo o una célula junto con sus acciones recíprocas con otras moléculas, tales como otros lípidos, las proteínas, y los metabilitos constituye el lipidome. Lipidomics es el estudio completo y cuantitativo del lipidome. Implica la identificación y la cuantificación de millares de caminos biológicos que implican los lípidos y sus acciones recíprocas.
Estructura de una célula gorda. representación 3D. Las células gordas contienen una gotita grande del lípido (amarillo), un núcleo (rojo) y los organelos de la célula situados en la periferia. Haber de imagen: Juan Gaertner/Shutterstock
Espectrometría de masa y Lipidomics
El concepto del lipidome fue introducido en la literatura científica en 2001. La espectrometría de masa se ha convertido en la técnica del principio para el lipidomics. La espectrometría de masa de la ionización (ESI) de Electrospray y la desorción del laser/la espectrometría de masa matriz-ayudadas (MALDI) de la ionización son dos métodos que trabajan bien con los lípidos. Volatilizan composiciones de la alta masa como los lípidos intactos para poderlos analizar más a fondo. Hay tres tipos de estudios del lipidomics realizados común usando la espectrometría de masa.
Insights from the experts series - Novel approaches in lipidomics research
Análisis global de Lipidomic
El análisis lipidomic global implica la identificación y la cuantificación de centenares a los millares de especies del lípido.
Alto análisis de la producción
El alto análisis de la producción se logra usando las diversas plataformas del lipidomics del escopeta-estilo.
Análisis apuntado de Lipidomics
El análisis apuntado del lipidomics es la identificación de un o poco lípidos de interés. En descubrimiento nuevo del lípido, la cromatografía líquida se acopla con espectrometría de masa para encontrar nuevas clases de lípidos y de especies moleculares relacionadas.
la espectrometría de masa MALDI-basada se puede también acoplar con la cromatografía de capa delgada para los lípidos de la proyección de imagen de diapositivas del tejido. Con el ms de ESI, los fosfolípidos pueden ser determinados. Los fosfolípidos son más sensibles a la oxidación, a la luz, y a la avería de la enzima. El uso de ESI de ionizar los fosfolípidos por la aducción del ión del metal produce las configuraciones únicas de la fragmentación que habilitan análisis.
Otros métodos para los estudios de Lipidomics
Otros métodos que se han utilizado en estudios del lipidomics incluyen la reacción en cadena de polimerasa (PCR), microarrays de la DNA, in vivo tecnología de la expresión (IVET), mutagénesis firma-marcada con etiqueta (STM), y la inducción diferenciada de la fluorescencia (DFI).
Lipidomics y enfermedad
La captura y comparar de perfiles del lípido entre dos condiciones fisiológico conectadas pueden determinar caminos del metabolismo de lípido que permite el revelado de métodos diagnósticos.
Los lípidos desempeñan un papel en algunas varias enfermedades crónicas, incluyendo la diabetes y la enfermedad cardíaca. Dyslipidemia es una característica importante de esas enfermedades. El colesterol y los triglicéridos son dos tipos de lípidos que sean ampliamente utilizados como biomarkers para el riesgo de la enfermedad que predice. Lipidomics tiene el potencial de ofrecer muchas más especies del lípido que se podrían utilizar como biomarkers para las enfermedades crónicas incluyendo enfermedad cardiovascular y los desordenes neurológicos como desorden bipolar, esquizofrenia, y enfermedad de Alzheimer.
Muchas enfermedades están al lado de los cambios en acciones recíprocas del lípido. Por ejemplo, los agregados del β-amiloide son ascendidos por la acción recíproca con el gangliósido; las moléculas hechas de glycosphingolipid, de ácidos siálicos, y de los synucleins (que se asocian a la enfermedad de Parkinson) atan a los ácidos grasos y a otros lípidos.
Dr John Woulfe - CIHR Training Program in Neurodegenerative Lipidomics
Retos de Lipidomics
Hay varios retos asociados a estudios del lipidomics. Primero, el en grandes cantidades de la información requiere las bases de datos grandes enlazadas a las plataformas analíticas y de la bioinformática que pueden generar datos del perfil del lípido y analizarlo. En segundo lugar, la diversidad de lípidos a través de diversos tipos de la célula y los organismos hacen inverosímil que los datos lipidomic se pueden contener en una única base de datos. Los mecanismos son necesarios interrogar a diversas bases de datos. Dure, las bases de datos del lípido faltan actualmente el nivel de detalle ofrecido por las últimas aproximaciones de LC/MS-based.
Fuentes
- Lipidomics en la investigación sobre el homeostasis del lípido de la membrana de la levadura (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388198117300318?via%3Dihub)
- Lipidomics: un área prometedora en la investigación de OMICS (https://www.omicsonline.org/lipidomics-a-promising-area-in-omics-research-jcsb.1000093.php?aid=3196)
- Lipidomics como herramienta principal para avance la investigación biomédica (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852713001239)
- Lipidomics: el venir a las mordazas con la diversidad del lípido (https://www.nature.com/articles/nrm2934)
- Lipidomics: nuevas herramientas y usos (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867410013528)
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