MALDI trifft auf Genomik.
MabritecCentral ist die größte Online-MALDI-TOF-MS-Datenbank für die Identifizierung von Bakterien auf der Grundlage von WGS Daten. Im Gegensatz zu anderen kommerziellen Datenbanken und Softwarelösungen basiert die Klassifizierung von mabritecCentral auf der Erkennung von „Markermassen“ und nicht auf einem „Mustererkennungsansatz“.
Kurz gesagt, sie kombiniert Genomik und MALDI-TOF-Analysen: Markermassen werden in silico aus öffentlich zugänglichen Gesamtgenomdaten vorhergesagt und durch MALDI-TOF MS validiert. Diese öffentlichen Daten werden einer Qualitätskontrolle unterzogen und die taxonomische Klassifizierung wird kuriert.
Seit 2010 haben die breite Einführung der Vollgenom Sequenzierung (NGS) und die zunehmende Verfügbarkeit ganzer bakterieller Genomsequenzen zu einer Revolution auf dem Gebiet der Mikrobiologie geführt. Viele neue Arten wurden beschrieben und bestehende Arten wurden umbenannt.
Dieser Trend setzt sich fort, und wir gewinnen ständig ein tieferes Verständnis der bakteriellen Virulenz, Resistenz und Lebensweise. Fasziniert von diesen Entwicklungen und neuen Erkenntnissen suchten wir nach Möglichkeiten, das NGS/WGS-Wissen mit der MALDI-TOF MS-Technologie zu kombinieren.
Im Jahr 2012 führten wir einen Paradigmenwechsel bei der Erstellung von MALDI-TOF MS-Referenzdatenbanken ein. Anstelle von bakteriellen Referenzspektren begannen wir, Datenbanken mit insilico berechneten Referenzproteinmassen zu erstellen, insbesondere für ribosomale Proteine. Diese Verlagerung von einem „Mustererkennungs“-Ansatz hin zu einer „markerbasierten“ Identifizierung ermöglichte es uns, mehrere Einschränkungen zu überwinden, die bei der MALDI-TOF MS-Routineidentifizierung auftreten.
Neben der stetig zunehmenden Artenabdeckung wurden mehrere MALDI-TOF MS-spezifische Aspekte wie die Interpretation der „Spektrenqualität“ und „Kalibrierung“ grundlegend verfeinert. Auch die Unterscheidung von nahe verwandten Spezies wurde mit unserem markerbasierten Algorithmus verbessert.
Zum ersten Mal können wir durch die Verwendung von ribosomalen Proteinen MALDI-TOF MS Spektren in einem phylogenetischen Sinne interpretieren, der direkt mit NGS/WGS Daten vergleichbar ist. Daher sind wir überzeugt, dass MALDI-TOF MS mit seiner Geschwindigkeit und hohen Durchsatzkapazität als Vorscreening oder ergänzende Methode zur NGS/WGS-Analyse dienen kann.
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