Khối phổ là gì? Các nghiên cứu khoa học về Khối phổ

Chúng tôi đã khảo sát gen prothrombin như một gen ứng cử viên cho huyết khối tĩnh mạch ở những bệnh nhân được chọn có tiền sử gia đình về thrombophilia tĩnh mạch đã được ghi nhận. Tất cả các exon và vùng 5′-UT và 3′-UT của gen prothrombin đã được phân tích bằng phương pháp phản ứng chuỗi polymerase và giải trình tự trực tiếp ở 28 bệnh nhân. Ngoại trừ các vị trí đa hình đã biết, không phát hiện sự biến đổi nào trong các vùng mã hóa và vùng 5′-UT. Chỉ có một sự thay đổi nucleotide (chuyển từ G sang A) tại vị trí 20210 được xác định trong chuỗi của vùng 3′-UT. Mười tám phần trăm bệnh nhân có kiểu gen 20210 AG, so với 1% trong nhóm đối chứng khỏe mạnh (100 đối tượng). Trong một nghiên cứu trường hợp - đối chứng dựa trên dân số, allele A 20210 được xác định là một allele phổ biến (tần suất allele, 1.2%; khoảng tin cậy 95%, 0.5% đến 1.8%), làm tăng nguy cơ huyết khối tĩnh mạch tới gần ba lần (tỉ lệ odds, 2.8; khoảng tin cậy 95%, 1.4 đến 5.6). Nguy cơ huyết khối tăng ở mọi độ tuổi và giới tính. Một sự liên quan được tìm thấy giữa sự hiện diện của allele A 20210 và mức prothrombin cao. Phần lớn các cá nhân (87%) với allele A 20210 nằm trong tứ phân vị cao nhất của mức prothrombin huyết thanh (> 1.15 U/mL). Mức prothrombin cao cũng được phát hiện là một yếu tố nguy cơ cho huyết khối tĩnh mạch.

Các vật liệu cacbon nitride graphitic polymeric (để đơn giản: g‐C₃N₄) đã thu hút rất nhiều sự chú ý trong những năm gần đây do sự tương đồng với graphene. Chúng chỉ bao gồm C, N và một chút hàm lượng H. Trái ngược với graphene, g‐C₃N₄ là một chất bán dẫn băng trung bình và trong vai trò đó là một chất xúc tác quang và hóa học hiệu quả cho nhiều loại phản ứng. Trong bài tổng quan này, chúng tôi mô tả "hóa học polymer" của cấu trúc này, cách vị trí băng và khoảng băng có thể thay đổi thông qua việc pha tạp và đồng trùng hợp, và cách chất rắn hữu cơ có thể được kết cấu để trở thành một chất xúc tác dị thể hiệu quả. g‐C₃N₄ và các sửa đổi của nó có độ ổn định nhiệt và hóa học cao và có thể xúc tác cho một số "phản ứng đáng mơ ước", như quang hóa phân tách nước, các phản ứng oxi hóa nhẹ và chọn lọc, và - với vai trò là một giá đỡ xúc tác đồng tác động - các phản ứng hiđro hóa siêu hoạt. Do cacbon nitride không chứa kim loại, nó cũng chịu được các nhóm chức năng và do đó phù hợp cho các ứng dụng đa mục đích trong chuyển đổi sinh khối và hóa học bền vững.

Các axit nucleic lưu thông đã được chứng minh có tiềm năng như là các dấu ấn chẩn đoán không xâm lấn trong ung thư. Vì vậy, chúng tôi đã điều tra xem microRNA có có giá trị chẩn đoán hay không bằng cách so sánh mức độ của MIRN155 (miR‐155), MIRN210 (miR‐210) và MIRN21 (miR‐21) có liên quan đến khối u trong huyết thanh của bệnh nhân mắc lymphoma tế bào B lớn lan tỏa (DLBCL) (n = 60) với nhóm đối chứng sức khỏe (n = 43). Mức độ này cao hơn trong huyết thanh của bệnh nhân so với nhóm đối chứng (P = 0·009, 0·02 và 0·04 tương ứng). Hơn nữa, mức độ biểu hiện cao của MIRN21 có liên quan đến sự sống sót không tái phát (P = 0·05). Đây là mô tả đầu tiên về các microRNA lưu thông và gợi ý rằng microRNA có tiềm năng như là các dấu ấn chẩn đoán không xâm lấn cho DLBCL và có thể là các loại ung thư khác.

Vi sinh vật đường ruột đã được xác định là có liên quan đến sự phát triển của một số loại ung thư, chẳng hạn như ung thư đại trực tràng, nhưng - vì vai trò quan trọng của cư dân đường ruột trong việc trao đổi chất - chúng cũng có thể điều chỉnh hiệu quả của một số phương pháp điều trị ung thư. Iida et al. (tr. 967 ) đã đánh giá tác động của vi sinh vật đối với hiệu quả của liệu pháp miễn dịch [CpG (liên kết phosphodiester cytosine, guanosine) oligonucleotides] và oxaliplatin, một hợp chất platinum được sử dụng như hóa trị liệu. Cả hai liệu pháp giảm hiệu quả trong chuột mang khối u thiếu vi sinh vật, với vi sinh vật quan trọng trong việc kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh chống lại các khối u. Viaud et al. (tr. 971 ) đã tìm thấy tác động tương tự của vi sinh vật trên chuột mang khối u được điều trị bằng cyclophosphamide, nhưng trong trường hợp này, có vẻ như vi sinh vật thúc đẩy phản ứng miễn dịch thích nghi chống lại các khối u.

Một phương pháp mới được trình bày, trong đó sắc ký khí kết hợp với khối phổ (GC–MS) cho phép phát hiện định lượng và định tính hơn 150 hợp chất trong củ khoai tây, với độ nhạy và tính đặc trưng cao. Trái ngược với các phương pháp khác được phát triển để phân tích chuyển hóa trong hệ thống thực vật, phương pháp này đại diện cho một cách tiếp cận không thiên vị và mở để phát hiện những thay đổi bất ngờ trong mức độ chuyển hóa. Mặc dù phương pháp này là sự thỏa hiệp cho một loạt các chất chuyển hóa về mặt chiết xuất, biến đổi hóa học và phân tích GC–MS, nhưng đối với 25 hợp chất chuyển hóa được phân tích chi tiết, tỷ lệ thu hồi được tìm thấy nằm trong khoảng được chấp nhận chung là 70–140%. Hơn nữa, tính tái lập của phương pháp rất cao: sai số xảy ra trong các quy trình phân tích được tìm thấy là dưới 6% cho 30 trong số 33 hợp chất được thử nghiệm. Sự biến đổi sinh học vượt quá sai số hệ thống của phân tích với tỷ lệ lên đến 10 lần. Phương pháp này cũng phù hợp cho việc mở rộng quy mô, có khả năng cho phép phân tích đồng thời một số lượng lớn mẫu. Như một ví dụ đầu tiên, phương pháp này đã được áp dụng cho củ khoai tây trồng trong đất và in vitro. Do phân tích đồng thời một loạt các chất chuyển hóa, điều rõ ràng ngay lập tức là các hệ thống này khác biệt đáng kể về mặt chuyển hóa. Hơn nữa, việc nhận biết song song nhiều đường dẫn cho phép rút ra một số kết luận về sự khác biệt sinh lý cơ bản giữa hai hệ thống củ này. Như một ví dụ thứ hai, các dòng biến đổi gen được sửa đổi trong chuyển hóa sucrose hoặc tổng hợp tinh bột đã được phân tích. Ví dụ này minh họa sức mạnh của một cách tiếp cận không thiên vị trong việc phát hiện những thay đổi bất ngờ trong các dòng biến đổi gen.

Tóm tắt: Melatonin, hormone chính của tuyến tùng ở động vật có xương sống, được phân bố rộng rãi trong thế giới động vật. Giữa nhiều chức năng, melatonin đồng bộ hóa các nhịp sinh học ngày đêm và hàng năm, kích thích chức năng miễn dịch, có thể làm tăng tuổi thọ, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư trong ống nghiệm và sự tiến triển cũng như thúc đẩy ung thư trong cơ thể sống, và gần đây đã được chứng minh là một chất quét gốc hydroxyl mạnh mẽ và chất chống oxy hóa. Các gốc hydroxyl là những sản phẩm độc hại cao của quá trình chuyển hóa oxy gây hại cho DNA tế bào và các đại phân tử khác. Trong nghiên cứu này, chúng tôi báo cáo rằng melatonin, ở nhiều nồng độ khác nhau, cũng được tìm thấy trong nhiều loại thực vật. Nồng độ melatonin, được đo trong chín loại thực vật khác nhau bằng phương pháp cố định miễn dịch phóng xạ, dao động từ 0 đến 862 pg melatonin/mg protein. Sự hiện diện của melatonin đã được xác minh bởi sắc ký khí/khối phổ. Các phát hiện của chúng tôi gợi ý rằng việc tiêu thụ các vật liệu thực vật chứa nồng độ melatonin cao có thể làm thay đổi mức melatonin trong máu của indole cũng như cung cấp bảo vệ cho các đại phân tử chống lại tổn thương oxy hóa.

Cơ sở: Viêm ảnh hưởng đến sự phát triển và tiến triển của ung thư. Tỷ lệ tiểu cầu trên lympho (PLR) cao, một dấu hiệu của viêm, đã được liên kết với tiên lượng xấu trong một số bệnh ung thư. Ở đây, chúng tôi đo lường tác động tiên lượng của dấu hiệu sinh học này.

Phương pháp: Một đánh giá hệ thống của các cơ sở dữ liệu đã được thực hiện nhằm xác định các công trình nghiên cứu khám phá mối liên hệ giữa PLR trong máu và thời gian sống sót toàn bộ (OS) ở các khối u rắn. Dữ liệu được tổng hợp trong một phân tích meta. Tỷ lệ rủi ro (HR) tổng hợp cho OS theo nhóm bệnh và theo các nhóm ngưỡng PLR đã được tính toán và trọng số bằng cách sử dụng mô hình biến thiên nghịch thường và hiệu ứng ngẫu nhiên.

Kết quả: Hai mươi nghiên cứu gồm 12.754 bệnh nhân đã được đánh giá. Các ngưỡng PLR xác định nhóm rủi ro dao động từ 150 đến 300 và được phân loại thành hai nhóm (12 nghiên cứu; nhóm 1) hoặc chia thành ba nhóm (<150/150–300/>300, 8 nghiên cứu; nhóm 2). PLR cao hơn liên quan đến thời gian sống sót toàn bộ (OS) xấu hơn đáng kể ở nhóm 1 [HR = 1.87; khoảng tin cậy 95% (CI, 1.49–2.34); P < 0.001] và có mối liên hệ không đáng kể ở nhóm 2 (HR theo cấp cao hơn = 1.21; 95%CI, 0.97–1.50; P = 0.10). Kích thước tác động của PLR đối với OS lớn hơn ở bệnh lây lan (HR [nhóm 1] = 2.0; 95% CI, 1.6–2.7; HR [nhóm 2] = 1.6; 95% CI, 1.1–2.4) so với bệnh ở giai đoạn sớm (HR [nhóm 1] = 1.5; 95% CI, 1.0–2.2; HR [nhóm 2] = 1.0; 95% CI, 0.8–1.3). Một mối liên hệ đáng kể được quan sát thấy đối với ung thư đại trực tràng, ung thư tế bào gan, ung thư thực quản-dạ dày, ung thư buồng trứng và ung thư tụy ở nhóm 1 và đối với ung thư đại tràng ở nhóm 2.

Kết luận: PLR cao có liên quan đến thời gian sống sót toàn bộ xấu hơn trong nhiều khối u rắn khác nhau. Cần nghiên cứu thêm về sự điều chỉnh và tầm quan trọng của nó trong thực tiễn hàng ngày.

Tác động: PLR là một dấu hiệu sinh học dễ dàng có được và chi phí thấp với giá trị tiên lượng độc lập trong các khối u rắn. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev; 23(7); 1204–12. ©2014 AACR.

Động lực: Các thí nghiệm lập hồ sơ chất chuyển hóa dựa trên GC-MS điển hình có thể bao gồm hàng trăm tập tin sắc ký, mỗi tập tin chứa đến 1000 thẻ phổ khối (MSTs). MSTs là các dạng đặc trưng của khoảng 25–250 ion phân mảnh và các đồng vị tương ứng, được tạo ra sau sắc ký khí (GC) bằng ion hóa va đập điện tử (EI) của các phân tử hóa học đã được tách ra. Các ion phân mảnh này sau đó được phát hiện bởi khối phổ ký thời gian bay (TOF). MSTs của các thí nghiệm lập hồ sơ thường được báo cáo dưới dạng danh sách các ion, được đặc trưng bởi khối lượng, chỉ số lưu giữ sắc ký (RI) hoặc thời gian lưu giữ (RT) và độ dồi dào tùy ý. Hai tham số đầu tiên cho phép nhận dạng và tham số sau cho phép định lượng các hợp chất hóa học được đại diện. Nhiều công cụ phần mềm đã được báo cáo dành cho tiền xử lý, tức là giải quyết đường cong và phân tích tổ hợp, của các tập tin GC-(EI-TOF)-MS. Công cụ tiền xử lý tạo ra ma trận dữ liệu số chứa tất cả các MST đồng bộ và mẫu thí nghiệm. Tuy nhiên, quá trình này dễ gặp lỗi chủ yếu do (i) sự không chính xác trong việc đồng bộ RI hoặc RT của MSTs và (ii) sự phức tạp cao của các mẫu sinh học. Sự phức tạp này gây ra sự đồng lưu của hợp chất và do đó MSTs không chọn lọc, nghĩa là không tinh khiết. Việc lựa chọn và xác thực các ion phân mảnh tối ưu cho định lượng cụ thể và chọn lọc của hợp chất đồng lưu là điều bắt buộc. Hiện tại quá trình xác thực chủ yếu được thực hiện dưới sự giám sát của con người ở hầu hết các phòng thí nghiệm. Cho đến nay, chưa có công cụ phần mềm nào hỗ trợ đánh giá chất lượng không đích và độc lập của ma trận dữ liệu trước khi phân tích thống kê. TagFinder có thể lấp đầy khoảng cách này.

Chiến lược: TagFinder giúp phân tích tất cả các ion phân mảnh được quan sát trong các thí nghiệm lập hồ sơ GC-(EI-TOF)-MS. Cách tiếp cận không mục tiêu cho phép khám phá các hợp chất mới và bất ngờ. Ngoài ra, độ phân giải đồng vị khối lượng được duy trì bởi xử lý của TagFinder. Tính năng này rất cần thiết cho các phân tích dòng chảy chuyển hóa và rất hữu ích, nhưng không bắt buộc cho việc lập hồ sơ chất chuyển hóa. Khi có thể, TagFinder ưu tiên các phương tiện chuẩn hóa hóa học, ví dụ, sử dụng hợp chất tham chiếu nội bộ cho việc hiệu chuẩn thời gian lưu hoặc chuẩn hóa định lượng. Ngoài ra, chuẩn hóa ngoại cũng được hỗ trợ cho việc nhận dạng và hiệu chuẩn hợp chất. Quy trình làm việc của TagFinder bao gồm, (i) nhập dữ liệu ion phân mảnh, cụ thể là khối lượng, thời gian và độ dồi dào tùy ý (cường độ), từ định dạng tệp chuyển đổi sắc ký hoặc từ danh sách đỉnh cung cấp bởi các phần mềm tiền xử lý sắc ký khác, (ii) ghi chú thông tin mẫu và phân nhóm mẫu vào các lớp, (iii) tính toán RI, (iv) phân nhóm các ion phân mảnh quan sát có khối lượng bằng nhau từ các sắc ký khác nhau vào các cửa sổ RI, (v) kết hợp các nhóm này, gọi là thẻ khối, thành các nhóm thời gian của các ion phân mảnh đồng lưu, (vi) thử nghiệm các nhóm thời gian cho thẻ khối có cường độ tương quan, (vii) tạo ma trận dữ liệu và (viii) trích xuất thẻ khối chọn lọc hỗ trợ bởi nhận dạng hợp chất. Nhờ đó, TagFinder hỗ trợ cả phân tích dấu vân tay không mục tiêu và lập hồ sơ chất chuyển hóa theo mục tiêu.

Sẵn có: Các không gian làm việc mẫu của TagFinder và bộ dữ liệu thử nghiệm có sẵn theo yêu cầu từ tác giả liên hệ. TagFinder được cung cấp miễn phí cho mục đích học thuật từ http://www-en.mpimp-golm.mpg.de/03-research/researchGroups/01-dept1/Root_Metabolism/smp/TagFinder/index.html

Liên hệ: [email protected]

Thông tin bổ sung: Dữ liệu bổ sung có sẵn tại Bioinformatics trực tuyến và trong tải xuống TagFinder từ URL trên.