Avaliação da Qualidade da Anotação do Metaboloma: Um Método para Avaliar a Taxa de Descoberta Falsa em Pesquisas de Composição Elementar

FUNDAMENTAÇÃO: Em pesquisas de metabolômica utilizando espectrometria de massa (EM), a busca sistemática de dados de massa de alta resolução contra bancos de dados de compostos é frequentemente o primeiro passo na anotação de metabolitos para determinar composições elementares com números de massa teórica semelhantes. No entanto, acertos incorretos resultantes de erros nas análises de massa serão incluídos nos resultados das buscas de composição elemental. Para avaliar a qualidade das informações de anotação de picos, uma nova metodologia para avaliação das taxas de descoberta falsa (FDR) é apresentada neste estudo. Com base nas análises da FDR, vários aspectos de uma busca de composição elemental, incluindo a definição de um limite, a estimativa da FDR e os tipos de bancos de dados de composição elemental mais confiáveis para busca, são discutidos. METODOLOGIA/RESULTADOS PRINCIPAIS: A FDR pode ser determinada a partir de um valor medido (ou seja, a taxa de acertos para consultas de busca) e quatro parâmetros determinados por simulação de Monte Carlo. Os resultados indicam que valores relativamente altos de FDR (30-50%) foram obtidos ao buscar dados de tempo de voo (TOF)/EM utilizando os bancos de dados KNApSAcK e KEGG. Além disso, buscas contra grandes bancos de dados tudo-em-um (ex.: PubChem) sempre produziram resultados inaceitáveis (FDR >70%). As FDRs estimadas sugerem que a qualidade dos resultados de busca pode ser melhorada não apenas ao realizar uma análise de massa mais precisa, mas também modificando as propriedades do banco de dados de compostos. Uma análise teórica indica que a FDR poderia ser aprimorada utilizando um banco de dados de compostos com entradas menores, mas de maior completude. CONCLUSÕES/SIGNIFICADO: Uma análise de massa de alta precisão, como a espectrometria de massa por transformação de Fourier (FT)-EM, é necessária para uma anotação confiável (FDR <10%). Além disso, um banco de dados de compostos pequeno e personalizado é preferível para uma anotação de alta qualidade dos dados do metaboloma.