MELISA's Experts: Bioinformática aplicada a espectrometría de masas, por Guillermo Nourdin, MSc.

El Instituto MELISA cuenta con tecnología de primer nivel para la conservación, identificación y posterior análisis de muestras de investigación para estudios de proteómica y genómica. En este marco, una parte fundamental del trabajo de nuestra Corporación es el procesamiento -a través de herramientas bioinformáticas- de una gran cantidad de datos biológicos generados en nuestro laboratorio, obteniendo así información clara y concisa. Tras procesar las muestras recibidas de nuestros clientes, entregamos un informe personalizado detallado con los resultados de la identificación y cuantificación del proteoma o genoma, según el caso.

En Instituto MELISA, actualizamos constantemente nuestros procesos para mantener los más altos estándares de calidad. En esta primera edición de Expertos de MELISA, nuestro Ingeniero en Bioinformática, Guillermo Nourdin, MSc, explica los avances de nuestra institución en Adquisición Independiente de Datos (DIA) para la identificación de proteínas mediante espectrometría de masas.

Data Independent Acquisition (DIA) en Espectrometría de Masas

En proteómica, el principal objetivo es identificar y cuantificar las proteínas contenidas en una muestra de interés. Por esta razón, la espectrometría de masas es una herramienta útil para estos fines.

Nuestro experto define Data Independent Acquisition como: "Un enfoque para obtener datos en espectrometría de masas (MS)". Una estrategia capaz de centrarse en todos los precursores de iones dentro de un rango m / z (ventanas) determinado por el espectrómetro de masas -en nuestro caso timsTOF Pro de Bruker-.

En la siguiente etapa, los iones se fragmentan mediante un sistema de disociación inducida por colisión (CID), sistema que consiste en la fragmentación de los iones en fase gaseosa, donde se aceleran aplicando un potencial eléctrico, aumentando su energía cinética, para luego dejarlos colisionar con moléculas neutras (nitrógeno). Esta colisión da como resultado la ruptura de un enlace y la fragmentación de los iones en fragmentos más pequeños. Estos fragmentos se analizan en el primer filtro de masas (MS1), que en el caso del timsTOF Pro es un analizador cuadrupolo, el cual es capaz de detectar y aislar los iones resultantes, para luego ser analizados en un segundo analizador de masas (MS2) compuesto de un analizador TOF (tiempo de vuelo). Nuestro ingeniero en bioinformática explica que, a diferencia de otros métodos, este tipo de estrategia se diferencia de la adquisición dependiente de datos (DDA) en que solo los iones más abundantes (número fijo de iones) pasan por el primer filtro de masa, para luego fraccionarse en iones más pequeños, aislados e identificados en el segundo analizador de masas.

La ventaja de las estrategias basadas en DIA es la capacidad de identificar todos los precursores en la etapa inicial, lo que hace que la técnica sea altamente reproducible, además de su capacidad para identificar y cuantificar muestras de mezclas complejas en un rango más dinámico, permitiendo la aplicación de esta técnica. en estudios de investigación comparada.

Pros y Contras

Si bien las ventajas de esta técnica son altas, aún tiene algunos problemas por resolver, como la adaptación o creación de nuevas herramientas informáticas involucradas en el análisis de datos DIA que sean capaces de calcular tasas de falsos positivos correctos en los resultados.

Sin embargo -en opinión de Guillermo Nourdin- este tipo de innovación en la adquisición de datos tiene un futuro prometedor, ya que cada vez más investigadores en todo el mundo están trabajando en nuevas técnicas bioinformáticas para abordar el problema, aumentando así su rendimiento, precisión e identificación de proteínas para la investigación.