Mittels „StructureMASST“ können weltweit verfügbare Rohdaten analysiert und neue Einblicke in Umwelt- und biologische Proben eröffnet werden.

Für die meisten Probentypen können weniger als 10 % der durch Massenspektrometrie beobachtbaren molekularen Fingerabdrücke identifiziert werden. Dies ist sogar bei Humanproben der Fall, obwohl wir Menschen einer der am besten erforschten Organismen sind. 

Ein soeben in Nature Biotechnology veröffentlichtes Paper mit BOKU-Beteiligung stellt nun StructureMASST vor, ein Werkzeug, das es Nutzer*innen ermöglicht, die Frage zu beantworten: „Wo wurde ein bestimmtes Molekül bislang detektiert?“. Dazu ruft StructureMASST molekulare Fingerabdrücke für das gesuchte Molekül ab und durchsucht diese in Hunderttausenden öffentlich zugänglichen Proben, die von Laboren weltweit mittels hochauflösender Massenspektrometrie gemessen wurden. Die abgedeckten Probentypen sind ebenso vielfältig wie die beitragenden Labore und umfassen unter anderem Studien aus der klinischen Forschung, der Pflanzenwissenschaft, der Naturstoffchemie und der Umweltwissenschaft.

„Ein zentraler Aspekt unseres Ansatzes ist, dass wir uns nicht auf die ursprünglich von diesen Laboren vergebenen molekularen Annotationen verlassen. Stattdessen durchsuchen wir direkt die von ihnen hochgeladenen, öffentlich zugänglichen Rohdaten. Dies ermöglicht es den Nutzer*innen Moleküle zu identifizieren, die den ursprünglichen Datenerzeugern möglicherweise gar nicht bekannt waren“, erläutert Yasin El Abiead vom Institut für Analytische Chemie der BOKU University.

In dem neuen Paper veranschaulichen die Forschenden den Nutzen dieses Ansatzes anhand mehrerer Beispiele. So konnten sie etwa zeigen, dass das mikrobiell produzierte Naturprodukt Surfactin C nicht nur in mikrobiellen Kulturen nachgewiesen werden kann, sondern auch in Humanproben von Personen, die in ländlichen Gemeinschaften leben. „Darüber hinaus zeigen wir, dass bislang unbekannte molekulare Analoga entdeckt werden können, veranschaulicht am Beispiel von Arzneistoffen, bei denen solche Analoga in verschiedenen Regionen des menschlichen Körpers nachweisbar sind. Wir zeigen auch wie solche Ergebnisse zu interpretieren sind.“, so El Abiead.

Das Werkzeug ist über jeden Internetbrowser zugänglich und soll als Zugang zur Welt kleiner Moleküle in öffentlichen Metabolomik-Rohdaten dienen – auch für Nutzer*innen ohne Fachkenntnisse in Massenspektrometrie oder Metabolomik: https://structure-masst.gnps2.org/ 

Wissenschaftlicher Kontakt:

Dr. Yasin El Abiead
Institut für Analytische Chemie
BOKU University
E-Mail: yasin.el-abiead(at)boku.ac.at