미지 시료 생물 분류: MARLOWE 도구

법의학 분야에서 미지의 생물학적 시료에 대한 출처 생물 특성 분석은 중요하나, 프로테오믹스 데이터 분석 적용에는 한계가 있었습니다. 본 연구는 이러한 간극을 해소하고자 새로운 계산 도구인 MARLOWE를 개발했습니다. MARLOWE는 de novo 펩타이드 시퀀싱을 통해 얻은 펩타이드 태그와 광범위한 서열 데이터베이스 기반의 통계적 접근 방식을 활용하여 잠재적 출처 생물 목록을 제공합니다. MARLOWE는 사전 지식 없이 펩타이드를 분류학적으로 할당하고 점수를 매기는 확률론적 방식을 채택하여 편향 없는 결과를 도출합니다. 개념 증명 연구에서 Biodiversity 데이터셋과 Bacillus cereus 초종(superspecies) 데이터셋을 사용하여 MARLOWE의 성능을 평가했습니다. 그 결과, 단일 출처 및 이진 혼합 시료에서 기여 생물을 성공적으로 특성화했으며, 박테리아 초종 내 종을 구별할 수 있는 충분한 특이성을 보였습니다. 선도적인 프로테오믹스 기반 미생물 식별 도구인 MiCId와의 비교 연구에서는 225개의 질량 분석 데이터를 사용하여 유사한 성능을 확인했습니다. MiCId가 약간 더 높은 정확도와 특이성을 보였으나, MARLOWE는 종 수준에서 5% FDR 기준 91.4%의 특이도를 달성했습니다. 이러한 결과는 MARLOWE가 법의학적 맥락에서 단일 생물 및 이진 혼합 시료의 후보 또는 선도 물질 식별에 적합하며, 추가 분석을 위한 단서를 제공하고 적절한 후속 분석 선택에 기여할 수 있음을 시사합니다.