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来自研究机构

帮助发现有价值化合物的新软件

日期:
2022年3月29日
来源:
博伊斯·汤普森研究所
简介:
由于比较代谢组学领域缺乏基因组学和蛋白质组学研究人员可用的复杂数据分析工具,因此代谢组学研究人员花费大量时间寻找可能用于开发新药或农用化学品的候选化合物。为了解决这个问题,科学家们开发了Metaboseek,这是一款免费、易于使用的应用程序,为代谢组学社区集成了多种数据分析功能。
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由于比较代谢组学领域缺乏基因组学和蛋白质组学研究人员可用的复杂数据分析工具,因此代谢组学研究人员花费大量时间寻找可能用于开发新药或农用化学品的候选化合物。为了解决这个问题,科学家们开发了Metaboseek,这是一款免费、易于使用的应用程序,为代谢组学社区集成了多种数据分析功能。

作为BTI教授Frank Schroeder实验室的博士后研究员,Max Helf看到他的实验室同事在分析数据时不断地挣扎。因此,他决定为此做点什么,并开发了一个名为Metaboseek的免费开源应用程序,这是现在实验室工作的关键。

施罗德实验室研究蛔虫秀丽隐杆线虫它是人类生物学最成功的模型系统之一,旨在发现新的代谢物,这些代谢物控制着进化上保守的信号通路,并可能成为开爱博网投领导者发新药或农用化学品的有用线索。研究人员通过比较两种不同蠕虫种群之间的代谢物来完成这项任务,这一过程被称为比较代谢组学。

考虑到样本中通常含有超过10万种化合物,计算方法对于进行分析至关重要。

该团队一直依赖于软件包,这些软件包不能提供所需的灵活性来轻松定制分析参数。这种限制,加上缺乏合适的图形用户界面,意味着赫尔夫的同事们面临着一项繁琐的任务,即从视觉上检查成堆的数据(例如,找出可能的误报),并在几个其他软件工具之间切换,以确认并过滤掉那些无意义的结果。

“在我看来,它的效率非常低,而且我无法克服其他软件解决方案在这个问题上的缺点,”赫尔夫说。“我想一定有更简单的方法,所以我开始为自己的软件编写代码。”

赫尔夫在2017年开发了他的软件的初始版本,并在接下来的两年里继续对其进行改进。赫尔夫现在是蛋白质组学公司Biognosys AG的生物信息学产品经理,他说:“除了解决我的实验室同事已经面临的问题外,我还和他们讨论了其他阻碍他们的因素——他们想做但甚至没有尝试的事情——并在应用程序中构建了这些功能。”“我希望这个新工具是用户友好的,任何研究化学生物学的人都可以使用。”爱博网投领导者

结果是Metaboseek,这是一个图形界面的应用程序,包含了非编码研究人员无法拥有的多种数据分析工具。该应用程序通过帮助研究人员确定哪些数据特征是真实的,并让他们更深入地挖掘这些特征,从而简化了比较代谢组学数据的分析——所有这些都在同一个工具中。

施罗德说:“麦克斯甚至没有要求我就这么做了。”“在我知道这一切发生之前,Metaboseek已经问世了。我们开始使用它,现在我们的实验室和许多合作者没有它就无法存在。”

发表在自然通讯2月10日,Schroeder的团队通过将其应用于尚未被研究的重要脂肪代谢途径:脂肪中的α-氧化途径,为Metaboseek提供了概念证明秀丽隐杆线虫这有助于分解一类脂肪酸。

利用Metaboseek,研究小组发现缺乏α-氧化途径关键基因的蛔虫积累了数百种以前未报道的代谢物。Schroeder说,这一发现很重要,因为α-氧化是蠕虫的基本生化途径,在人类中是保守的。

“班尼特·福克斯做了化学方面的工作,所以这项研究是两位博士后之间的一次很好的合作,”施罗德补充说,他也是康奈尔大学化学和化学生物学系的教授。爱博网投领导者

根据Schroeder和Helf的说法,没有很多好的分析工具来比较代谢组学数据有几个原因。首先,与基因组学(专注于DNA)和蛋白质组学(专注于蛋白质)等大量数据的生物学领域相比,比较代谢组学是一个相对年轻的领域,因此没有足够的时间开发软件工具和数据库基础设施。爱博网投领导者

此外,在过去十年中,用于收集代谢组学数据的价格实惠的超高分辨率质谱仪的出现,可能增加了一个样本可以产生的数据量的十倍以上,这就产生了对能够跟上数据洪流的复杂工具的更大需求。

Metaboseek通过分析各种类型数据的一系列功能来满足这些需求,以帮助化合物鉴定,结构确定,根据结构相似性将代谢物分配给家族,跟踪放射性标记的化合物等等。

这项研究得到了美国国立卫生研究院(R35GM131877和U01GM110714)的部分资助,以及Helf从德国研究基金会获得的研究奖学金(项目编号386228702)。

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故事来源:

材料所提供的博伊斯·汤普森研究所注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. 马西米利安J.赫尔夫,班尼特W.福克斯,亚历山大B.阿尔图欣,张英K.,弗兰克C.施罗德。比较代谢组学与Metaboseek揭示了秀丽隐杆线虫一个保守的脂肪代谢途径的功能自然通讯, 2022;13 (1) doi:10.1038 / s41467 - 022 - 28391 - 9

引用此页

博伊斯·汤普森研究所。“帮助发现有价值化合物的新软件。”《科学日报》。科学日报,2022年3月29日。< www.koonmotors.com/releases/2022/03/220329142528.htm >。
博伊斯·汤普森研究所。(2022年3月29日)。帮助发现有价值化合物的新软件。《科学日报》。2023年6月17日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/03/220329142528.htm
博伊斯·汤普森研究所。“帮助发现有价值化合物的新软件。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/03/220329142528.htm(2023年6月17日访问)。

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