Analiza metabolitów bakteryjnych z użyciem MS

Spektrometria masowa staje się ważnym narzędziem w poznawaniu metabolizmu komórkowego oraz wzajemnych oddziaływań między bakteriami.

Pośród tysięcy chemicznych metabolitów tylko mała część jest poddawana badaniom przy użyciu tradycyjnych metod. To istotne, biorąc pod uwagę fakt, że organizmy bakteryjne wytwarzają substancje o charakterze obronnym, zapobiegające działaniu patogenów. Takie substancje są przedmiotem szczególnego zainteresowania naukowców.

W celu zbadania stężeń metabolitów bakteryjnych i ich wpływu na wzajemne interakcje między organizmami, Julia Laskin i Indela Lanekoff z Pacific Northwest Laboratory zastosowały specjalną technikę spektrometrii masowej -nano-DESI (nano desorption electrospray ionisation). Obserwacji poddano znajdujące się na płytce agarowej kolonie cyjanobakterii Synechococcus sp.,. Nano – DESI jest techniką, która dzięki jonizacji umożliwia charakterystykę oraz koncentrację cząstek występujących w określonym miejscu komórki. Przesuwając jonizator po powierzchni kolonii uczone zaobserwowały zmienne gradienty sacharozy i glukosylglicerolu (związku antyosmotycznego występującego u sinic). Gradienty ulegały zmianie w zależności od wzajemnego położenia drobnoustrojów względem siebie oraz powierzchni agaru. Na podstawie obserwacji Laski i Lanekoff stwierdziły u Synechococcus sp nadprodukcję cukrów, co ma znaczenie przy zastosowaniu sinic w produkcji biopaliw.

Według Grahama Cooka – jednego z pionierów w wykorzystywaniu spektrometrii nano – DESI – technika ta idealnie nadaje się do analizy koncentracji wewnątrzkomórkowych metabolitów. Nano – DESI jest czuła nawet w przypadku wysokich stężeń cząsteczek i daje możliwość badania jak gradienty chemiczne zależą od odległości między bakteriami.

(pj)