JPA: Joint Metabolic Feature Extraction Increases the Depth of Chemical Coverage for LC-MS-Based Metabolomics and Exposomics
Notice bibliographique
Résumé
Extracting metabolic features from liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) data has been a long-standing bioinformatic challenge in untargeted metabolomics. Conventional feature extraction algorithms fail to recognize features with low signal intensities, poor chromatographic peak shapes, or those that do not fit the parameter settings. This problem also poses a challenge for MS-based exposome studies, as low-abundant metabolic or exposomic features cannot be automatically recognized from raw data. To address this data processing challenge, we developed an R package, JPA (short for Joint Metabolomic Data Processing and Annotation), to comprehensively extract metabolic features from raw LC-MS data. JPA performs feature extraction by combining a conventional peak picking algorithm and strategies for (1) recognizing features with bad peak shapes but that have tandem mass spectra (MS2) and (2) picking up features from a user-defined targeted list. The performance of JPA in global metabolomics was demonstrated using serial diluted urine samples, in which JPA was able to rescue an average of 25% of metabolic features that were missed by the conventional peak picking algorithm due to dilution. More importantly, the chromatographic peak shapes, analytical accuracy, and precision of the rescued metabolic features were all evaluated. Furthermore, owing to its sensitive feature extraction, JPA was able to achieve a limit of detection (LOD) that was up to thousands of folds lower when automatically processing metabolomics data of a serial diluted metabolite standard mixture analyzed in HILIC(−) and RP(+) modes. Finally, the performance of JPA in exposome research was validated using a mixture of 250 drugs and 255 pesticides at environmentally relevant levels. JPA detected an average of 2.3-fold more exposure compounds than conventional peak picking only.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».