Proteomic and metabolomic approaches to study diabetic retinopahty

Abstract

L’objectiu general d’aquesta tesi doctoral va ser desenvolupar, analitzar i validar noves eines bioinformàtiques que converteixin les dades crues de metabolòmica (adquirides per espectrometria de masses) en coneixement biològic amb la finalitat d’estudiar les alteracions en el proteoma i metaboloma de cèl·lules humanes del pigment retinal exposades a condicions de hiperglucèmia i/o hipòxia.

Per assolir aquest objectiu general, aquesta tesi s'ha estructurat en dos blocs principals:

⁻ Objectius metodològics: (i) Hem analitzat les bases de dades espectrals de masses de metabolòmica basades en LC / MS. (ii) Finalment, hem generat i millorat la caracterització de les dades de metabolómica de LC / MS centrant-nos en l'anotació de MS1 i MS2.

⁻ Objectius biològics: (iii) Hem proposat un nou mètode que detecta i analitza els canvis en les xarxes d'interacció proteïna-proteïna (PPI) per condicions d’hiperglucèmia i / o hipòxia. (iv) Hem presentat un flux de treball nou que és capaç de predir i validar les alteracions metabòliques degudes a condicions d’hiperglucèmia i / o hipòxia integrant a la vegada les dades d'expressió de proteïnes en les xarxes metabòliques.

El objetivo general de esta tesis doctoral fue desarrollar, analizar y validar nuevas herramientas bioinformáticas que conviertan los datos crudos de metabolómica (adquiridos por espectrometría de masas) en conocimiento biológico con el fin de estudiar las alteraciones en el proteoma y metaboloma de células humanas del pigmento retinal expuestas a condiciones de hiperglucemia y / o hipoxia.

⁻ Objetivos metodológicos: (i) Hemos analizado las bases de datos espectrales de masas de metabolómica basada en LC / MS. (ii) Finalmente, hemos generado y mejorado la caracterización de los datos de metabolómica de LC / MS centrándonos en la anotación de MS1 y MS2.

⁻ Objetivos biológicos: (iii) Hemos propuesto un nuevo método que detecta y analiza los cambios en las redes de interacción proteína-proteína (PPI) por condiciones hiperglucemia y / o hipoxia. (iv) Hemos presentado un flujo de trabajo novedoso que es capaz de predecir y validar las alteraciones metabólicas debidas a condiciones hiperglucemia y / o hipoxia integrando a la vez los datos de expresión de proteínas en las redes metabólicas.

The general objective of this doctoral thesis was to develop, analyse and validate new bioinformatic tools for converting raw MS-based metabolomics data into biological knowledge, in order to study alterations in the proteome and metabolome of human retinal pigment epithelium cells exposed to hyperglycemic and/or hypoxic conditions.

To reach this general objective, this thesis has been structured in two main blocks: ⁻ Methodological aims: (i) We have analysed mass spectral databases for LC/MS-based untargeted metabolomics. (ii) Finally, we have generated and improved the characterization of LC/MS metabolomics data focusing on MS1 and MS2 annotation.

⁻ Biological aims: (iii) We have proposed a novel method that detects and analyses changes in protein-protein interaction (PPI) networks by hyperglycemic and/or hypoxic conditions. (iv) We have presented a novel workflow which is able to predict and validate metabolite alterations due to hyperglycemic and/or hypoxic conditions integrating protein expression data in metabolic networks.