TidyMass2:通过代谢物起源推断和基于代谢特征的功能模块分析来推进LC-MS非目标代谢学

科学领域:

• 代谢学 代谢学 代谢学
• 计算生物学 计算生物学
• 生物化学 生物化学

背景情况:

• 非定位代谢学提供了对生化过程的洞察力,但难以识别代谢物来源和解释未注释的特征.
• 现有的计算工具往往缺乏全面的能力来追踪代谢物来源和从复杂的数据集中提取生物意义.

研究的目的:

• 引入TidyMass2,一个先进的计算框架,旨在克服非目标代谢学方面的局限性,特别是代谢物起源推断和未注释特征的功能解释.
• 通过一个用户友好的图形界面,提高先进的代谢学分析的可访问性.

主要方法:

• TidyMass2集成了11个代谢物数据库 (532,488种代谢物) 进行全面的代谢物来源推断 (人类,微生物,饮食,制药,环境).
• 一种新的基于代谢特征的功能模块分析利用代谢网络拓学来解释未注释的特征,绕过注释瓶.
• 提供了一个图形用户界面 (GUI),以促进研究人员缺乏编程专业知识的高级分析.

主要成果:

• 对人类妊娠尿液代谢学数据的应用揭示了各种代谢物来源 (人类,微生物组,环境).
• TidyMass2确定了27个失调的代谢模块,显著增加了可解释的代谢特征的比例,从5.8%增加到58.8%.
• 在类固醇激素生物合成,碳水化合物代谢和氨基酸加工途径中发现了协调的变化.

结论:

• TidyMass2显著扩展了超出注释特征的非目标代谢学中的生物解释,使得更全面的代谢表型化成为可能.
• 该框架支持开源原则,促进代谢学研究的可复制性,可追溯性和透明度.
• TidyMass2使研究人员能够从复杂的代谢学数据中获得更深入的生物学见解,而不管他们的计算专业知识如何.