Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Proteomic profiling of exosomes derived from pancreatic beta-cells cultured under hyperglycemia

Rząca Carina, Jankowska Urszula, Stępień Ewa Ł.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2022

|

Vol. 18, no. 1

151--157

EN

Cargo carried by extracellular vesicles (EVs) is considered a promising diagnostic marker, especially proteins. EVs can be divided according to their size and way of biogenesis into exosomes (diameter < 200 nm) and ectosomes (diameter > 200 nm). Exosomes are considered to be of endocytic origin, and ectosomes are produced by budding and shedding from the plasma membrane [1]. Methods The first step of this study was a characterization of the exosome sample. Using Tunable Resistive Pulse Sensing (qNano) size distribution and concentration were measured. The mean size of exosomes was 120±9.17 nm. In the present study, a nano liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (nanoLCMS/MS) was used to compare protein profiles of exosomes secreted by pancreatic beta cells (1.1B4) grown under normal glucose (NG, 5 mM D-glucose) and high glucose (HG, 25 mM D-glucose) conditions. The EV samples were lysed, and proteins were denatured, digested, and analyzed using a Q-Exactive mass spectrometer coupled with the UltiMate 3000 RSLC nano system. The nanoLC-MS/MS data were searched against the SwissProt Homo sapiens database using MaxQuant software and protein quantitation was done by the MaxLFQ algorithm. Statistical analysis was carried out with Perseus software. Further bioinformatic analysis was performed using the FunRich 3.1.4 software with the UniProt protein database and String [2]. Results As a result of the nanoLC-MS/MS analysis more than 1,000 proteins were identified and quantified in each sample. The average number of identified proteins in exosomes was 1,397. Label-free quantitative analysis showed that exosome composition differed significantly between those isolated under NG and HG conditions. Many pathways were down-regulated in HG, particularly the ubiquitin-proteasome pathway. In addition, a significant up-regulation of the Ras-proteins pathway was observed in HG. Conclusion Our description of exosomes protein content and its related functions provides the first insight into the EV interactome and its role in glucose intolerance development and diabetic complications. The results also indicate the applicability of EV proteins for further investigation regarding their potential as circulating in vivo biomarkers.

2

A distributed algorithm for protein identification from tandem mass spectrometry data

Orzechowska Katarzyna, Rubel Tymon, Kurjata Robert, Zaremba Krzysztof

Applied Computer Science

|

2022

|

Vol. 18, no 2

16--27

EN

Tandem mass spectrometry is an analytical technique widely used in proteomics for the high-throughput characterization of proteins in biological samples. Modern in-depth proteomic studies require the collection of even millions of mass spectra representing short protein fragments (peptides). In order to identify the peptides, the measured spectra are most often scored against a database of amino acid sequences of known proteins. Due to the volume of input data and the sizes of proteomic databases, this is a resource-intensive task, which requires an efficient and scalable computational strategy. Here, we present SparkMS, an algorithm for peptide and protein identification from mass spectrometry data explicitly designed to work in a distributed computational environment. To achieve the required performance and scalability, we use Apache Spark, a modern framework that is becoming increasingly popular not only in the field of “big data” analysis but also in bioinformatics. This paper describes the algorithm in detail and demonstrates its performance on a large proteomic dataset. Experimental results indicate that SparkMS scales with the number of worker nodes and the increas-ing complexity of the search task. Furthermore, it exhibits a protein identification efficiency comparable to X!Tandem, a widely-used proteomic search engine.

3

Materiomika - pomost łączący naukę o materiałach z naukami o życiu

Walkowiak Bogdan, Walkowiak-Przybyło Magdalena, Komorowski Piotr

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2019

|

nr 2

24--30

PL

Artykuł przedstawia najnowsze trendy w dziedzinie nauk o materiałach i związkach tej dziedziny nauki z naukami o życiu. Prezentuje także potencjalną możliwość wykorzystania komórki jako specyficznego sensora rozpoznającego produkty inżynierii materiałowej i nanotechnologii.

EN

This paper informs about the latest trends in th e field of materials science and the relationships of this field of science with life sciences. It also presents the potential of using a cell as a specific sensor that recognizes the products of materials engineering and nanotechnology.

4

Pozakomórkowa synteza białek jako metoda wytwarzania wzorców białkowych do ilościowej analizy proteomicznej

Bicka Marta, Konopka Anna, Bulska Ewa

Analityka : nauka i praktyka

|

2019

|

nr 3

4--13

PL

Pozakomórkowa ekspresja białek jest znaczącą oraz ciągle rozwijającą się technologią. W przyszłości zdolność do manipulowania warunkami reakcji pozwoli z pewnością na tworzenie nowych, zróżnicowanych zastosowań omawianej techniki.

5

Badanie procederu fałszowania mięsa - poważny problem analityczny

Nalazek K., Namieśnik J., Wasik A.

Analityka : nauka i praktyka

|

2017

|

nr 2

29--34

PL

Fałszowanie żywności jest zjawiskiem coraz bardziej powszechnym na całym świecie. Wraz ze wzrostem ilości wykrytych przypadków fałszowania żywności wzrasta liczba technik analitycznych, umożliwiających wykrycie tego typu oszustwa.

6

Sekwencjonowanie nowej generacji przyszłością genomiki - Ośrodek Genomiki Medycznej OMICRON

Garniewska A.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2015

|

nr 9-10

11--15

PL

Ośrodek Genomiki Medycznej OMICRON jest samodzielną jednostką Wydziału Lekarskiego Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego. Ośrodek powstał na bazie projektu Unii Europejskiej, realizowanego do niedawna w Collegium Medicum. Prowadzone są w nim projekty naukowe bazujące na technologiach wysokoprzepustowych w obszarach genomiki, transkryptomiki i proteomiki. Ośrodek współpracuje z wieloma jednostkami badawczymi, zarówno krajowymi, jak i zagranicznymi.

7

Mass spectrometry as a useful tool for identifying new therapeutic targets on the cell surface of pathogenic fungi from the genus Candida

Karkowska-Kuleta J., Bocheńska O.

Challenges of Modern Technology

|

2014

|

Vol. 5, no. 1

7--14

EN

Mass spectrometry (MS) is a universal technique with a wide range of applications, including proteomic studies of different organisms, particularly the characterization and sequencing of proteins isolated from specific cellular compartments. It is used for the identification of elements exposed on the cell surface of microbial pathogens, which are involved in the initial contact with the human host, and then in the further development of infection. Given the increasing frequency of invasive fungal infections caused by pathogenic yeast from the genus Candida, especially among patients with severe immunological impairments, it appears advisable to study the diversity of cell wall proteins that arise during subsequent stages of infection and that are responsible for several important phenomena correlated with pathogenesis. This study employed a liquid chromatograph-coupled mass spectrometer equipped with an electrospray ionization source (ESI), and an ion trap analyser. For tandem mass spectrometry, two approaches for fragmentation of ions - collision-induced dissociation (CID) and electron transfer dissociation (ETD) - were used to analyse the mixtures of peptides generated after tryptic digestion of fungal cell wall proteins (i.e. the “bottom-up” approach). Several surface proteins from Candida spp. were identified which could be potential drug targets and candidates for vaccine development.

8

Badanie ogólne moczu - cz. II

Tisończyk J., Drożdż R.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2013

|

nr 11-12

26--28

PL

Rozwój technologii pozwala na obiektywną analizę wielu parametrów równocześnie, kontrolę i standaryzację wyników i optymalizację kosztów popularnego badania, jakim jest badanie ogólne moczu. W zależności od potrzeb badanie ogólne moczu wykonywane jest w technologii testów paskowych lub wysokowydajnych automatów analitycznych opartych na technologii suchej chemii, a ocena elementów morfotycznych dokonywana jest za pomocą mikroskopu lub coraz częściej stosowanych metod cytometrii przepływowej lub cyfrowej analizy obrazu. W perspektywie badanie ogólne moczu może być poszerzone o szeroką analizę proteomiczną.

EN

Progress in technology facilitates objective analysis of multiple results, quality control standardization and cost effectiveness of popular laboratory test, which is general urine examination. Depending on requirements general urine examination may be performed in manual strip test technology or fully automated dry chemistry robotic systems. Urine sediment analysis may be performed by microscopy or automated flow cytometry or digital analysis systems. In future screening urine tests may be enriched by proteomics.

9

Badanie ogólne moczu – cz. I

Tisończyk J., Drożdż R.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2013

|

nr 9-10

53--54

PL

Badanie ogólne moczu jest najstarszym testem laboratoryjnym wykonywanym wcześniej niż jakiekolwiek analizy krwi. Dzięki postępowi technologii uległo zmianie, ewoluując od subiektywnych ocen stanu pojedynczego pacjenta opartych na przesądach po nowoczesne, oparte na osiągnięciach chemii i elektroniki, wyniki ilościowe. Rozwój technologii pozwala na obiektywną analizę wielu parametrów równocześnie, kontrolę i standaryzację wyników i optymalizację kosztów tego popularnego badania.

EN

General urine test is an older laboratory analysis performed before any laboratory blood test. As a consequence of technology progress it subjected evolution from subjective based on superstitions analysis of the single patient to quantitative results based on achievements of modern chemistry and electronics. Progress in technology facilitates objective analysis of multiple results, quality control standardization and cost effectiveness of that popular laboratory test.

10

Dwukierunkowa elektroforeza białek w patofizjologii

Futoma-Kołoch B., Dudek B.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2012

|

nr 11-12

36--39

PL

Występowanie chorób neurodegeneracyjnych, psychicznych i nowotworowych może być spowodowane zaburzeniami w obrębie funkcjonowania białek. Badanie tych makrocząsteczek z wykorzystaniem technik elektroforetycznych pomaga w udoskonalaniu metod diagnostyki medycznej, opracowywaniu leków i szczepionek. Zastosowanie proteomiki klinicznej polega głównie na identyfikacji tzw. biomarkerów.

EN

The occurence of neurodegenerative diseases, mental illness and cancers may be connected with protein function disorders. Investigations based on electrophoretic techniques are useful to improve medical diagnosis, and drugs and vaccines developing. Proteomic techniques enable identification of biomarkers.

11

Dwukierunkowa elektroforeza białek w mikrobiologii

Futoma-Kołoch B., Bugla-Płoskońska G., Dudek B.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2012

|

nr 9-10

47--50

PL

Techniki elektroforetyczne są coraz powszechniej stosowane w badaniach z zakresu mikrobiologii, biochemii, fizjologii, patofizjologii człowieka, parazytologii, immunologii oraz botaniki. Proteomika jest dynamicznie rozwijającą się dyscypliną naukową. Dane uzyskane przy użyciu technik elektroforezy dwukierunkowej (2-DE) i spektrometrii masowej są niezwykle przydatne w interpretacji patogenezy bakterii. Ponadto wiedza ta ma praktyczne zastosowanie w tworzeniu biopreparatów, a także w racjonalnej bioremediacji.

EN

Electrophoresis techniques are widely used in microbiology, biochemistry, physiology, pathophysiology, parasitology, immunology and botany. Proteomics is an extensively developing discipline. Proteomic studies based on the data obtained with both two-dimenssional electrophoresis and mass spectrometry are extremely useful in interpretation of pathogenesis mechanisms used by bacteria. Moreover, practical application of this knowledge manifests in production of insecticides and rationalized bioremediation.

12

Identyfikacja białek z wykorzystaniem techniki Peptide Mass Fingerprinting (PMF). Część II - algorytmy scoringu

Kamińska H., Podbielska H.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2011

|

Vol. 17, nr 3

239-247

PL

Postęp w dziedzinie komputerów oraz rozwój Internetu zrewolucjonizował, proces identyfikacji białek oraz przyczynił się do szybkiego wzrostu proteomicznych baz danych. Krótko po wprowadzeniu pierwszej technologii identyfikacji białek z widm spektrometrów masowych PMF (Peptide Mass Fingerprinting) okazało się, że algorytmy wykorzystywane do wyszukiwania w bazie danych protein odpowiadających wynikom eksperymentu mają kluczowe znaczenie dla wysokiej poprawności identyfikacji. Rozwój metody PMF był zatem uwarunkowany nie tylko przez usprawnienia techniczne schematu, ale przede wszystkim przez zastosowanie rozmaitych metod matematycznych i statystycznych (tzw. algorytmów scoringu) przy wyszukiwaniu poprawnych rozwiązań. Kolejnym krokiem w informatycznym usprawnieniu identyfikacji było opracowanie metod walidacji jej rezultatów na podstawie istniejących baz danych lub też symulacji. Walidacja rezultatów pozwoliła na wyeliminowanie większości błędów pierwszego rodzaju w identyfikacji metodą PMF. Przez wzgląd na powszechność stosowania metody, a także jej ulepszenia autorzy postanowili podsumować obecny stan wiedzy w tym zakresie. Praca została podzielona na dwie części: w pierwszej przedstawiono opis historii powstania metody PMF wraz z charakterystyką jej części eksperymentalnej i opisem najpopularniejszych baz danych stosowanych przy identyfikacji, natomiast druga część jest poświęcona zagadnieniom algorytmicznym związanym z wyszukiwaniem w bazie danych protein najlepiej odzwierciedlających białko analizowane w próbce. Bioinformatyczne ujęcie identyfikacji białek w drugiej części nawiązuje do specyfikacji eksperymentu, omówionej w części pierwszej publikacji. Druga część pracy w szczegółowy sposób opisuje główne aspekty porównywania mas teoretycznych i eksperymentalnych, tj. trawienie in silico, rozpoznawanie modyfikacji białek, dopasowywanie mas oraz kalibrację poprawnych dopasowań. Opisane zostały także sposoby budowania funkcji scoringowych oraz algorytmy walidacji ich wartości. Dodatkowo, w pracy przedstawiono najbardziej znane funkcje scoringowe oraz pełny przegląd oprogramowania do identyfikacji białek metodą PMF.

EN

The internet and computer science progress have revolutionized the process of protein identification and contributed to the growth of proteomics databases. Just after discovering the first technology for protein identification from the mass spectra PMF (peptide mass fingerprinting), it appeared that the algorithms searching databases for proteins corresponding to experiment results have crucial meaning for the sensitivity and specificity of the identification procedure. Therefore, the development of PMF method was conditioned by both the technological improvements in the PMF scheme and the application of various mathematical and statistical methods (so called: scoring algorithms) to the searching of correct identifications. The next step in the development of an identification procedure was to work out the methods for identification results validation, according to the proteomics databases content or simulations. The results validation allowed to eliminate the most of unwanted false positives in the PMF identification. Regarding the method common use, as well as its improvements which are still present, the authors decide to summarize the current level of knowledge related to this topic. The publication is divided into two parts. The first one is devoted to the origins of PMF scheme, the characteristics of its experimental part and a description of the most popular databases used in the identification procedure. The second part relates to the algorithmic issues of searching the database protein, which reflects the sample content best. From the bioinformatics point of view the protein identification in the second part of publication refers to the experiment specification described in the first part. The second part of the publication describes in details the aspects of theoretical and experimental masses comparison, i.e. in silico digestion, the discrimination of protein modifications, the pairing of masses and the calibration of matches. Moreover, the scoring functions building manners and the algorithms for scoring functions values validation were also taken into the consideration. Additionally, we present the most known scoring schemes with the comprehensive review of the PMF protein identification software.

13

Identyfikacja białek z wykorzystaniem techniki Peptide Mass. Część I - charakterystyka eksperymentu identyfikacji

Kamińska H., Podbielska H.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2011

|

Vol. 17, nr 2

153-160

PL

Wprowadzenie w spektrometrach jonizacji typu MALDI zrewolucjonizowało proces identyfikacji białek. Automatyzacja procesu identyfikacji oraz bezpośrednie połączenie analizy spektrometrem masowym z separacją białek dwuwymiarową elektroforezą żelową (2D-GE) pociągnęły za sobą znaczny rozwój proteomiki. Późniejszy rozrost proteomicznych baz danych pozwolił na zwiększenie dokładności identyfikacji, z wykorzystaniem pierwszej w historii techniki wydajnej identyfikacji białek – peptide mass fingerprinting, w skrócie: PMF. Metoda peptide mass fingerprinting pozwala identyfikować białka z widm masowych uzyskanych w wyniku analizy próbki spektrometrem masowym. Przez wzgląd na powszechność stosowania metody, jak i ciągle obserwowane jej ulepszenia, autorzy postanowili podsumować obecny stan wiedzy w tym zakresie. Praca została podzielona na dwie części: w pierwszej znajduje się opis historii powstania metody PMF wraz z charakterystyką części eksperymentalnej i opisem najpopularniejszych baz danych stosowanych przy identyfikacji, natomiast druga część pracy jest poświęcona zagadnieniom algorytmicznym, związanym z wyszukiwaniem w bazie danych protein najlepiej odzwierciedlających białko analizowane w próbce. Specyfikacja eksperymentu w pierwszej części pracy uwzględnia zarówno opis metody separacji, trawienia białek w próbce, jak i późniejszej ich analizy z wykorzystaniem spektrometru masowego. Eksperymentalne fazy metody PMF są opisane z uwzględnieniem ich cech biochemicznych, mających wpływ na dalsze etapy schematu identyfikacji.

EN

The development of MALDI ionization method in mass spectrometers, had revolutionized the protein identification procedure. The automation of an identification procedure and the mass spectrometry direct connection to the protein separation with the two-dimensional gel electrophoresis (2D-GE) implicated the significant proteomics development. The later growth of the proteomics databases contributed to the enhancement of the identification accuracy, by using the first method of effective protein identification in the history: the peptide mass fingerprinting (PMF). The peptide mass fingerprinting enabled the protein identification from the mass spectra acquired by the mass spectrometry sample analysis. Due to the common use of method and its continuous improvements, the authors decided to summarize the current state of the knowledge in this field of science. The publication is divided into two parts. The first one is devoted to the origins of PMF scheme, the characteristics of its experimental part and a description of the most popular databases used in the identification procedure. The second part relates to the algorithmic issues of searching the database protein, which reflects the sample content in the best way. The experiment specification in the first part takes into the consideration the description of separation and sample digestion methods, as well as the later protein sample analysis by the mass spectrometer. The experimental steps of the PMF method are described according to their biochemical properties, having an impact for the later stages of the identification procedure.

14

Modeling Proteolysis from Mass Spectrometry Proteomic Data

Gambin A., Kluge B.

Fundamenta Informaticae

|

2010

|

Vol. 103, nr 1-4

89-104

EN

In this paper we propose a mathematical model of the proteolysis process. Protein digestion is modelled with the use of chemical master equation (CME), i.e. the system of stochastic differential equations corresponding to the network of enzymatic reactions. We present an efficient approach to model parameters’ estimation (i.e. enzyme activities) from time series of mass spectrometry data. These results extend previous results in three directions: by relaxing the stationarity of the proteolysis process assumption, by allowing cuts at arbitrary sites in the peptide sequence and by incorporating knowledge from biological databases.

15

Proteins and peptides identification from MS/MS data in proteomics

Raczyński L., Rubel T., Zaremba K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2010

|

Vol. 30, no. 3

35-47

EN

Protein identification in biological samples is the most important task in proteomics. In the past decade, mass spectrometry (MS) became the method of choice for the identification of proteins. The purpose of this paper is to give an overview of MS-based protein identification methods, discuss their advantages and limitations and to highlight some recent advancements in this field.

16

Metody analityczne w badaniu obiegu substancji biologicznie czynnych w środowisku. Pozostałości środków ochrony roślin

Michel M., Buszewski B.

Analityka : nauka i praktyka

|

2007

|

nr 1

46-51

17

Przełomowe techniki wykrywania biomarkerów białkowych

Meyer M., Ketterlinus R., Deiniger S.- O., Ebert M., Roecken C.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2006

|

nr 8-9

49--50

PL

Obecnie opracowywane są nowe zastosowania spektrometrii mas w proteomice, mające szansę w najbliższej przyszłości na wdrożenie w laboratoriach klinicznych. Pośród nich dwie bardzo obiecujące techniki już wzbudziły zainteresowanie w kręgach zajmujących się badaniami klinicznymi, a mianowicie profilowanie biomarkerów techniką MALDI MS oraz obrazowanie MALDI (MALDI Imaging).

EN

New mass spectrometric (MS) proteomics technologies are currently under investigation which have the potential to reach the clinical laboratory in the near future. Of these two very promising techniques have already gained much interest in the clinical research community, namely biomarker profiling by MALDI MS and MALDI imaging technology.

18

"Laboratorium w chipie" - miniaturyzacja w analityce

Kłodzińska E., Filipiak W.A., Szumski M., Buszewski B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2004

|

Vol. 11, nr S4

423--462

PL

Obecnie w rozwoju technik analitycznych kładzie się ogromny nacisk na ich miniaturyzację. Prowadzone od początku lat 90 badania rozpowszechniły stosowanie płaskich urządzeń o bardzo małych rozmiarach, tzw. chipów, mających zastąpić konwencjonalne kapiłary (elektroforeza) lub kolumny (chromatografia). Dzięki temu stało się możliwe przeprowadzenie kompletnej analizy (pobieranie próbki, derywatyzacja, separacja, detekcja) na jednym urządzeniu w myśl koncepcji μ-TAS (μ-Total chemical Allalysis System). Układy takie charakteryzują się m.in. małym zużyciem reagentów, zwiększeniem czułości i skróceniem czasu analizy. Chipy umożliwiają użycie różnych technik analitycznych, m.in. elektroforezy, w wielu obszarach nauki, np. do analiz genetycznych czy sekwencjonowania DNA. Małe rozmiary chipów wymagały między innymi znalezienia nowych rodzajów dozowników próbki i detektorów. W niniejszym artykule przedstawiono podstawowe informacje dotyczące wykorzystywania chipów w nowych metodach analitycznych. Zaprezentowano kilka powszechnie stosowanych metod wytwarzania chipów, detekcji oraz ich wykorzystania w różnych technikach separacyjnych. Opisano także kilka konkretnych urządzeń, które istotnie przyczyniły się do rozwoju technologii chipowych.

EN

Recently, much effort bas been made on miniaturization of analytical techniques. Since the early 90's the research bas been conducted toward the introduction of small planar devices (chips) in order to replace conventional electrophoretic capillaries and chromatographic columns. It became possible to perform complete analysis (sampling, derivatization, separation, detection) on a single device, according to μ-TAS (μ-Total chemical Analysis System) concept. Such separation systems are characterized by law chemicals consumption, increase sensitivity and fast analysis. Chip devices allow utilization of electrophoresis in numerous branches of science, for example: genomics, DNA sequencing and proteomics. Small dimension of such systems required construction of new injectors and detectors. In this contribution basic information regarding utilization of chip technology in chemical analysis as well as different methods of chip fabrication and applications were presented.

19

Proteomika – nadzieja na lepsze jutro

Bierczyńska-Krzysik A., Suder P., Kraj A., Silberring J.

Analityka : nauka i praktyka

|

2004

|

nr 1

10-16

PL

Artykuł jest fragmentem obszerniejszego opracowania książkowego, które ukaże się w latach 2005-2006. Praca finansowana częściowo z grantu KBN Nr 3P04B 02024. Proteomika zajmuje się globalna analiza białek w organizmach – czyli identyfikacją, badaniem funkcji, struktury i wzajemnymi interakcjami biomolekuł.