Этот процесс очень сложен и редко приводит к окончательным результатам. Однако работа ученых во всем мире, которые заняты этим видом фундаментального исследования, была теперь сделана намного легче: команды биоинформатики во главе с профессором Бокером в Йене, вместе с их сотрудниками из Университета Аалто в Эспоо, Финляндия, разработали поисковую систему, которая значительно упрощает идентификацию молекулярных структур метаболитов.
В этом случае CSI обозначает Составную Идентификацию Структуры и основан на объединении множества методов. Для начала образцы метаболита, которые будут проанализированы, подвергаются так называемому тандемному пробегу масс-спектрометрии. «Во время этого шага молекулы демонтированы в меньшие фрагменты, и их молекулярные массы определены», объясняет Бокер. Получающиеся спектры дают информацию о химическом составе метаболитов, но эта информация еще не соответствует, чтобы сделать выводы о молекулярной структуре.
Это – то, где недавно разработанная поисковая система играет роль. Это работает похожим способом к интернет-поисковой системе, но вместо того, чтобы искать ключевые слова, инструмент ищет молекулярную информацию, которая переводит данный массовый спектр на структурную формулу. После того, как массовый спектр был представлен поисковой системе, ‘CSI:FingerID’ тралит много молекулярных баз данных структуры онлайн, где ученые во всем мире издают информацию и структурные формулы и недавно обнаруженных и давно известных метаболитов.
Результаты поиска сингла ‘CSI:FingerID’ в списке возможных структур кандидата, которые лучше всего соответствуют спектру.Сократите количество возможных комплексов«После получения списка возможных кандидатов мы все еще не знаем с абсолютной уверенностью, с каким метаболитом мы имеем дело. Но когда мы можем сократить количество возможных комплексов от нескольких тысяч вниз к, возможно, десять, тогда это – огромный прогресс», говорит Бокер. «Поскольку точные тесты лаборатории, чтобы определить комплексы могут быть дорогими и отнимающими много времени, так различать среди тысяч возможностей, обычно невозможно – но проверяющий всего десять комплексов часто выполнимо».
И, поскольку соответствующие базы данных также постоянно растут – в среднем с десятью записями, добавляемыми в минуту на международной основе – результаты поиска последовательно становятся более точными.bioinformaticians показывают в этом новом исследовании, что они получают значительно более высокий процент совпадений со своим методом, чем какой-либо другой метод, который использовался до сих пор. С этой целью они утвердили свою поисковую систему больше чем с 6 000 испытательных веществ.
А также используя ‘CSI:FingerID’ самостоятельно, чтобы проанализировать естественные метаболиты, профессор Бокер и его команда Йены сделали поисковую систему в свободном доступе международному научному сообществу.