Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie: Herausforderungen an die Datengenerierung und Evaluierung in der Proteomik und Genomik

Wir versuchen daher in unserem Arbeitskreis, die Leistungsfähigkeit von multidimensionalen Analysensystemen anhand wohldefinierter Standardmischungen unter gut charakterisierbaren experimentellen Bedingungen zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass sowohl auf der Ebene der Generierung von Daten, als auch bei deren Auswertung noch erhebliche Defizite sowohl in der Reproduzierbarkeit der Identifizierung als auch in der Automatisierung der Datenextraktion bestehen. Aufgrund der Einschränkungen der Chromatographie und der Massenspektrometrie sind große Probleme auch bei der Gewinnung quantitativer Daten zu bewältigen.

Auf dem Gebiet der Genomik haben wir uns die Interpretation von Fragmentionenspektren von längeren Nukleinsäuren zu Ziel gesetzt. Aufgrund der Länge der DNA Moleküle (>60 Nukleotide) und der vielfältigeren Fragmentierung werden im Vergleich zu Peptiden wesentlich komplexere Massenspektren erhalten, deren manuelle Interpretation nahezu unmöglich ist. Basierend auf der Tatsache, dass innerhalb von Genomen in vielen Fällen nach geringen Veränderungen innerhalb einer bekannten Sequenz zu suchen ist, haben wir einen vergleichenden Sequenzierungsalgorithmus entwickelt, in dem durch systematische Veränderung der vermeintlich bekannten Sequenz nach Mutationen und Polymorphismen gesucht werden kann. Eine Anwendbarkeit des Algorithmus konnte bis zum 80-mer gezeigt werden. Eine Ausweitung auf längere Nukleinsäuren wird wesentlich von der Verbesserung sowohl in der reproduzierbaren Generierung der Fragmentionenspektren als auch von der Extraktion von Sequenzinformation abhängen.