Análisis de Metabolitos Secundarios

MYTABOLITES

un programa de Daryl Lafferty, Arizona State University
(concepto original: E. Mietzsch, H.T. Lumbsch & J.A. Elix)

Mytabolites es un programa escrito por Daryl Lafferty en colaboración con Frank Bungartz (Arizona State University), John A. Elix (Australian National University) y Felix Schumm (Wangen) para ayudar con la interpretación de placas de cromatografía de capa fina para la análisis de metabolitos secundarios de líquenes.

Este programa comparte muchas funcionalidades con su antecesor, un software originalmente desarrollado en la Universidad de Essen (Alemania) por Esther Mietzsch-Lumbsch y H. Thorsten Lumbsch, en colaboración con John A. Elix, Universidad Nacional de Australia (Australia). Los autores nos permitieron generosamente adaptar su concepto original para nuevamente escribir una versión más funcional, disponible aquí.

Los datos de la chromatografía incluido con Mytabolites vienen de la edition más reciente del Catalogue of Standardized Chromatographic Data and Biosynthetic Relationships for Lichen Substances (actualizado regularmente por el autor y en el Consorcio), publicado y distribuido por el autor, J.A. Elix. Los chromatogramos accessible por el programa fueron publicado originalmente por F. Schumm & J.A. Elix en el Atlas of Images of Thin Layer Chromatograms of Lichen Substances (Books on Demand, 2015) y el suplemento (Books on Demand, 2016).

La versión original de Wintabolites fue escrito en Windows de 16 bit. Así no más esta compatible con computadoras de 64 bit. Mytabolites solamente corre en Windows (no es disponible para Mac). Una alternativa para la identificación de metabolitos secundarios que no depende del sistema operativa utilizando NaviKey está disponible como LIAS metabolites desde de la Botanische Staatssammlung München (Alemania).

Todos los datos y chromatogramos estan disponibles también en el Glosario del Consorcio.

Actualmente solamente existe la versión de Mytabolites en el idioma inglés.

Para instalar Mytabolites

Para la instalación hay que crear una carpeta en la unidad de su sistema y descomprimae el archivo Zip. Después se puede ejecutar el programa con doble-clic en Mytabolites.exe. Si utiliza habitualmente el programa, cree un acceso directo para ejecutar el archivo:

IMPORTANTE: Este archivo es un archivo Zip que incluye un archivo ejecutable (Mytabolites.exe). Por razones de seguridad, muchas instituciones no permiten descargar ni ejecutar archivos ejecutables.

Windows 10 y Windows 11 suelen mostrar un mensaje de advertencia de que no se recomienda descargar o ejecutar el programa. Puede ignorar estos mensajes de seguridad, los archivos proporcionados son perfectamente seguros (como lo confirmará cualquier escáner de virus). Aún así, es posible que necesite permiso de su institución para instalar/ejecutar el programa. Comuníquese con nosotros en caso de que tenga algún problema (consulte los comentarios a continuación).

Bajar Mytabolites …

Este archivo Zip incluye los siguientes archivos:

  • Mytabolites.exe (el archivo de programa ejecutable; ejecute el programa haciendo doble clic o cree un acceso directo al archivo)
  • Mytabolites.db [una base de datos, necesario para que el programa acceda a los datos de cromatografía (se puede actualizar desde el Consorcio de Liquen Herbaria a través de ‘Sustancias > Actualizar datos de sustancias’)]
  • sqlite3.dll (el controlador SQLite necesario para que el programa puede acceder la base de datos)
  • Default.cfg (la configuración de búsqueda predeterminada; no modifique este archivo)
  • CurrentSearch.cfg (la configuración de búsqueda personalizada según los parámetros más recientemente especificados)
  • La primera vez que useted actualice los datos de líquenes y sustancias secundarias desde del Consorcio, también se guardará un archivo de texto llamado UpdateDates.txt en el directorio del programa; cualquier archivo guardado con el programa también se guardará en la misma carpeta del programa.

Cuando ejecute el programa por primera vez, Mytabolites comprobará si hay una versión más nueva disponible y, si está disponible, le solicitará que instale esa versión más nueva. También puede buscar actualizaciones manualmente (ver instrucciones de actualización) a través de ‘Ayuda > Ayuda > Actualización del programa’.

Mytabolites incluye una base de datos con datos de cromatografía (del catálogo de Elix, es decir, información detallada sobre valores de RF, clases de sustancias, compuestos biosintéticamente relacionados, colores en la placa de TLC antes y después de la carbonización, reacciones de prueba puntuales, etc.) y datos de líquenes (es decir, qué líquenes contienen metabolitos secundarios particulares según el Consorcio de Liquen Herbaria).

Actualizar el Programa:

Los datos de cromatografía incluidos con Mytabolites se pueden actualizar desde del Consorcio a través de ‘Substances > Update Substance Data‘ (tenga en cuenta: si cambió manualmente alguna entrada para sustancias particulares usando el botón editar, estos cambios se sobrescribirán cuando actualice los datos con los datos del Consorcio).

La información sobre qué líquenes contienen sustancias particulares, los Datos de Líquenes, se puede actualizar desde del Consorcio a través de ‘Lichens > Update Lichen Data’.

Cada vez que se inicia Mytabolites, el programa comprueba si los datos de cromatografía están actualizados. De lo contrario, se le ascenderá a la actualización. Si los datos de Liquen tienen más de 80 días, se le pedirá que considere actualizar esa información también:

Para obtener información detallada sobre cómo utilizar el programa, consulte el archivo de ayuda integrado en ‘Help > Help’.

Descripción general de la funcionalidad principal:

Ventana principal y algoritmos de coincidencia (configuración de búsqueda)

La ventana principal del programa permite ingresar datos de puntos de TLC de placas procesadas en diferentes solventes a través de ‘Add TLC Spot’. Inmediatamente después de ingresar estos datos, para cada punto se presenta una lista de posibles coincidencias de metabolitos secundarios. Los puntos se numeran automáticamente como ‘Spot 1’, ‘Spot 2’, etc. Para modificar estos datos haga doble-clic en el nombre del punto. Modificando los datos la lista se actualiza automáticamente. La lista se devuelve más y más corta cuanto más información está ingresada (diferentes valores de RF en diferentes solventes, reacciones de color antes y después de la carbonización, pruebas de manchas de talo, etc.):

Generalmente, los resultados dependen de los valores de RF de los puntos TLC ingresados. La precisión de estas coincidencias se puede mejorar aún más incluir en la análisis los colores Before Charring» y «After Charring», tanto en luz visible como en luz ultravioleta. Si placas fueron tratadas con solución de Archer, ese color también se puede utilizar para obtener resultados más precisos. La lista resultante de posibles coincidencias se puede reducir aún más ingresando los reacciones de los spot tests del talo de los líquenes y sus reacciones en luz UV.

Dado que la percepción del color (tanto para los puntos TLC como spot test/reacciones UV del talo) puede ser subjetiva, es posible desactivar globalmente los resultados coincidentes con los colores ingresados ​​para las pruebas de puntos.

Cuando se habilita ‘coincidencia de colores’, es posible usar dos dos algoritmos para la análisis (los criterios se puede cambiar a través de ‘Search Configuration’):

  • RF Error es el algoritmo de coincidencia clásico empleado originalmente por Wintabolites. Este algoritmo simplemente compara el color de los puntos de TLC con posibles coincidencias incluidas en la base de datos. Dado que la percepción del color es subjetiva, la matriz de tolera una cierta cantidad de variación. Por ejemplo, el color «lilac» también se interpreta como «white», «purple», «pink», «bright blue» y «dark blue». Al configurar la búsqueda como ‘RF Error’ el programa simplemente utilice ausencia/presencia de colores con un factor de tolerancia. El valor de este factor es un número entero, normalmente 1 o 2.
  • Correlation utilice un algoritmo de coincidencia más «difuso». En ‘Search Configuration’, la cantidad de tolerancia con la que los colores pueden desviarse se puede modificar con doble-clic. El factor de correlación determina cuántas coincidencias aún se tolera. Números más altas permiten más coincidencias. Un factor de correlación de 5 generalmente funciona bien. Aumentar este factor significará que se encontrarán más coincidencias, pero se ordenarán con las mejores coincidencias en la parte superior.
  • En ‘Search Configuration’ también es posible configurar si las spot tests y las reacciones UV del talo deben ser consideradas al comparar los datos.
  • Con ‘Save As’ es posible guardar las configuraciones de búsqueda individuales. Así es posible re-utilizar diferentes configuraciones de búsqueda para la análisis.

Guardar los resultados

Desde la ventana principal s​e puede guardar la lista actual de los puntos de TLC como archivos para luego revisar/actualizar estos datos nuevamente. Así es posible, por ejemplo, ingresar los valores para un solvente, guardar el archivo y continuar con añadir la información para otros solventes. Ingresando más información la lista de resultados se actualiza automáticamente, pero es necesario guardar estos cambios con ‘Save’.

Filtrar resultados de búsqueda

La lista de resultados se puede filtrar por género (metabolitos secundarios reportadas según los datos disponibles en el Consorcio). Otro filtro permite reducir la lista por grupo de sustancias secundarias más probables. Ademas es posible combinar los dos filtros.

Revisar la lista

Se pueden seleccionar sustancias individuales desde de la lista. Al hacer ‘clic’ con el botón derecho permite explorar los datos cromatográficos detalladas a través de ‘View Substance’. También es posible ver una lista de las especies de líquenes con este metabolito secundario (‘View Lichens’; la cantidad de especies se muestra al pasar el cursor sobre el nombre de la sustancia). Con ‘Sort by Match’ es posible ordenar la lista por coincidencia. Finalmente el menu permite borrar todas las valores ingresadas con ‘Clear All Entries’:

A través de ‘Substances > View/Edit Substances’ se puede acceder y comparar información detallada sobre los metabolitos secundarios (revisar este base de datos es posible sin ingresar TLC Spots en la ventana principal). El ‘clic’ del botón derecho permite comparar los datos de metabolitos biosintéticamente relacionados:

Si existe un cromatogram para una sustancia en particular, se puede usar el botón ‘view’ para mostrar ese cromatogram (solo funciona cuando el programa tiene acceso al Internet):

Explorar los datos de metabolitos secundarios:

For each substance a TLC Reference Species listed in the Elix Catalogue is included, but the program also includes a list of species from which the substance has been reported according to the Consortium. Via double-click the information available for that species in the Consortium can be accessed (images are only displayed, if a connection to the internet exists and if images of that species are available; the button ‘Lichen Consortium’ opens the taxon profile page in the default browser):

Para cada sustancia el Catálogo Elix incluye una Reference Species (especie de referencia). El programa ademas proporciona una lista de especies de las cuales se ha reportado esta sustancia según el Consorcio. Al hacer doble-clic, se puede acceder este información para la especie (las imágenes solo se muestran si existe una conexión a Internet y si hay imágenes disponibles; el botón ‘Lichen Consortium’ abre el perfil del taxón en el navegador del Internet):

Los datos de las sustancias no se puede editar a menos que el modo «read-only» esté desactivado (atención: al actualizar los datos del Consorcio, se sobrescribirán todos los cambios manuales; para tener en cuenta la variación en los valores de RF dependiendo de diferentes configuraciones experimentales, se recomienda ajustar los datos a través de ‘Cune’, ver abajo).

Explorar los datos de líquenes:

Es posible revisar la base de datos de de líquenes de los cuales se ha reportado metabolitos secundarios según el Consorcio. Se puede acceder este listado a través de ‘Lichens – View lichens’, con doble-clic de un nombre en esta lista o utilizando el ‘Search’ para reducir el tamaño de la lista. Desde de la lista de diferentes metabolitos reportados por la especie, es posible revisar los datos de chromatografía con doble-clic.

Images of the species are only displayed, if a connection to the internet exists and if an image of that species is available. If available, up to five images can be compared. The button ‘Lichen Consortium’ opens the taxon profile page in the default browser):

Las imágenes de la especie solo se muestran si existe una conexión al Internet y si una imagen está disponible. Si está disponible en el Consorcio. Se puede comparar hasta cinco imágenes. El botón ‘Lichen Consortium’ abre el perfil del taxón en el navegador del Internet):

Using the ‘Copy’ button the list of secondary metabolites reported from a species can be copied to the clipboard (names of substances are separated by comma). The ‘Save’ button will create a text file of that list.

Usando el botón ‘Copy’, se puede copiar la lista de metabolitos secundarios reportados de una especie (los nombres de las sustancias están separados por comas). El botón ‘Save’ creará un archivo de texto de esta lista.

Calcular los valores de RF:

Desde de la ventana principal, el menu ‘Calculate’ abre una calculadora de RF para ingresar la distancia del centro de un punto de TLC hasta la línea de inicio frente al frente del solvente. Esta calculadora también está disponible haciendo doble-clic en el campo de los solventes enumerados en la ventana de ingreso de datos.

Mejorar la precisión y ‘cunear’ los datos:

Dependiendo de la configuración experimental, es posible que los datos cromatográficos pueden variar. La percepción del color, la lámpara UV utilizada, la cantidad de tiempo y la temperatura a la que han estado expuestas las placas durante la carbonización provocan variaciones afectando la interpretación de los resultados. Modificar la ‘Search Configuration’ para comparar estos resultados con diferentes algoritmos (RF Error, Correlation) ayuda con la interpretación de esta variabilidad. Correr placas en diferentes disolventes ademas mejora la precisión de los resultados. Es útil consultar la base de datos de líquenes de los que se ha reportado metabolitos secundarios específicos, pero estos datos obtenidos desde del Consorcio están lejos de ser completos.

Incluso teniendo en cuenta todos estos aspectos, interpretar los resultados puede seguir siendo difícil, especialmente si la variación experimental causa variación significativa en los valores de RF. Los valores en el catálogo de Elix se basan en una TLC estandarizada, utilizando placas de TLC regulares de 20 x 20 cm en tanques de vidrio verticales. Los cromatogramas publicados por Schumm & Elix (2015, 2016) utilizen placas TLC de 5 x 5 cm. En ASU utilizamos placas de 10 x 10 cm en tanques TLC de alto rendimiento (HTLC).

Al utilizar configuraciones experimentales tan diferentes, es particularmente importante incluir controles de metabolitos secundarios conocidos para calibrar los valores de RF. Generalmente se recomienda sustancias comunes como la atranorina o el ácido norstictico, pero en teoría es posible utilizar cualquier sustancia conocida. Wintabolites introdujo el concepto de «cuning» de los datos (el término refiere a Bruce McCune de la Oregon State University, quien fue el primero en sugerir este tipo de calibración de valores de RF).

Via ‘Cune’ a list of known substances can be added (using the ‘+’ button). The published values as listed in the Elix Catalogue can then be modified for the actual values measured/observed in the different solvent system. If «Apply Cune’ is enabled in the main window the list returned in the main window will update taking the deviating RF values of the controls into account:

A través de ‘Cune’ se puede añadir una lista de sustancias conocidas (mediante el botón ‘+’). Los valores publicados que figuran en el catálogo de Elix así se puede modificar y reemplazarlos con los valores medidos/observados en los diferentes solventes. Con ‘Apply Cune’ en la ventana principal, la lista de resultados se actualizará teniendo en cuenta los valores de RF que se desvían:

Citación:

Para publicaciones, sugerimos citar este programa/sitio web de la siguiente manera:

Lafferty, D., Bungartz, F., Elix, J.A. & Schumm, F. (2024) Mytabolites – a program developed at Arizona State University for the interpretation thin-layer chromatography plates, for the analysis of secondary metabolites from lichens, based on an original concept published by E. Mietzsch, H.T. Lumbsch & J.A. Elix. Help & Resources for the Consortium of Lichen Herbaria, available at https://help.lichenportal.org/index.php/en/resources/metabolites/

Es posible que también desee citar los recursos principales (the Chomatography Catalogue by J.A. Elix and the Chromatogram Atlas by F. Schumm & J.A.Elix) como sigue:

Elix, J.A. (2022) Catalogue of Standardized Chromatographic Data and Biosynthetic Relationships for Lichen Substances. Sixth Edition. Published by the author, Canberra.

Schumm, F. & Elix, J.A. (2015) Atlas of Images of Thin Layer Chromatograms of Lichen Substances. Books on Demand, Norderstedt.

Schumm, F. & Elix, J.A. (2016) Atlas of Images of Thin Layer Chromatograms of Lichen Substances. Supplement. Books on Demand, Norderstedt.

COMENTARIOS:

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