Computational tools for the annotation of in-source fragments and matrix-related signals in MALDI Mass Spectrometry Imaging

Resumen

La espectrometría de masas de imagen MALDI (MALDI-MSI) es una técnica analítica utilizada en estudios bioquímicos y clínicos para revelar la composición química y la información espacial de tejidos orgánicos. Los fragmentos generados dentro de la fuente MALDI y las señales relacionadas con la matriz abarrotan los espectros, lo que hace que la identificación de cada masa a carga (m/z) sea un desafío. En esta tesis, desarrollamos dos herramientas computacionales (rMSIfragment y rMSIcleanup) para la anotación controlada por FDR de fragmentos en la fuente y señales relacionadas con la matriz. También presentamos un protocolo computacional y experimental completo basado en una matriz MALDI marcada con isótopos estables para descubrir señales relacionadas con la matriz. Demostramos el alto rendimiento de nuestras herramientas y protocolos en múltiples tipos de muestras, matrices MALDI y analizadores MS. También encontramos que la eliminación de estas señales permite que las técnicas de reducción de dimensionalidad se centren mejor en las características espaciales biológicamente relevantes y mejora la anotación de metabolitos. En conjunto, estos resultados indican que la anotación de fragmentos en la fuente y las señales relacionadas con la matriz deben incluirse en estudios rigurosos de metabolómica no dirigidos utilizando MSI.