| Título: |
Multivariate analysis of Raman spectra applied to microbiology: Discrimination of microorganisms at the species level Multivariate analysis of Raman spectra applied to microbiology: Discrimination of microorganisms at the species level |
| Autores: |
Mobili, P. Londero, A. De Antoni, G. Gómez Zavaglia, A. Araujo Andrade, C. Ávila Donoso, H. Ivanov Tzonchev, R. Moreno, I. Frausto Reyes, C. |
| Fecha: | 2010-12-06 |
| Publicador: | Revistas UNAM |
| Fuente: |
 |
| Tipo: |
|
| Tema: |
Raman spectroscopy; multivariate analysis; microorganisms Espectroscopia Raman; análisis multivariante; microorganismos |
| Descripción: |
In this work, multivariate methods such as: principal component analysis (PCA) and partial least square-discriminant analysis (PLS-DA), were applied for the analysis and interpretation of Raman spectra, collected from microorganisms of different species. The main objective was to develop a methodology for a rapid and free of chemical-reagents discrimination and classification of microorganism at the species level. The raw Raman spectra of microorganisms were recorded in the spectral range of 2000 to 200 cm-1. However, a detailed analysis of the results obtained by means of PCA, showed that the spectral region from 1700 to 1500 cm-1, provides chemical and biochemical information highly correlated with the species of the microorganisms analyzed in this study, allowing a clear discrimination among species. Also, in order to evaluate the capability of multivariate methods to develop a classification rule, PLS-DA in a leave-one-out-cross-validation method (LOOCV) was used for the calibration and validation of a classification model, as a first approach. The results obtained for this method, showed an acceptable classification among the strains under study. On the other hand, taken into account the complexity of microorganisms’ communities and the experimental procedures for their identification, discrimination and classification, the non-destructive and versatility of Raman spectroscopy and the capability of the multivariate methods for the analysis of spectral data, result useful tools for the classification and discrimination of this kind of samples. En el presente trabajo, se describe el uso de los métodos multivariantes tales como: análisis de componentes principales (PCA) y de análisis discriminante por mínimos cuadrados parciales (PLS-DA), para el análisis e interpretación de espectros Raman, colectados de un grupo de microorganismos pertenecientes a diferentes especies. El principal objetivo de este estudio fue, sentar las bases para el desarrollo de una metodología experimental y de análisis, que permitan la discriminación y clasificación de microorganismos a nivel de especie de una forma rápida y libre de agentes reactivos. Los espectros Raman de los microorganismos, fueron colectados para su análisis en el rango de los 2000 a los 200 cm-1. Sin embargo, los resultados obtenidos mediante PCA, mostraron que la región comprendida de los 1700 a los 1500 cm-1, provee información química, bioquímica y estructural, estrechamente relacionada con la especie de los microorganismos analizados en este estudio, lo cual permite su discriminación. Adicionalmente, como una primera aproximación y para evaluar la capacidad de los métodos multivariantes en la clasificación taxonómica de microorganismos, la información contenida en los espectros Raman fue utilizada para calibrar un modelo mediante PLS-DA, posteriormente validado mediante el método (LOOCV). Los resultados obtenidos por la metodología empleada, muestran una clasificación aceptable en términos de la especie para las cepas analizadas en este estudio. Por otro lado, tomando en cuenta la complejidad de las comunidades de microorganismos y los métodos experimentales actuales para su identificación, discriminación y clasificación, la versatilidad y características no-destructivas de la espectroscopia Raman, así como la capacidad de los métodos multivariantes para el análisis de datos espectrales, podemos concluir que la conjunción de ambas técnicas, representa una herramienta con un gran potencial para la discriminación y clasificación de este tipo de muestras biológicas. |
| Idioma: | Inglés |
1 Ordered Hunt Schemes for Overlaid CDMA Cellular Systems,Esquemas de ordenamiento en sistemas celulares sobrepuestos CDMA por Castañeda Camacho, J; Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México,Lara Rodríguez, D; IPN | 6 Model for Adjustment of Aggregate Forecasts using Fuzzy Logic,Modelo para el ajuste de pronósticos agregados utilizando lógica difusa por Escobar Gómez, E N; Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez Chiapas,Díaz Núñez, J J; Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Chihuahua,Taracena Sanz, L F; Instituto Tecnológico de Querétaro, Querétaro |
2 Volatile Organic Compound Emissions from Light-Duty Vehicles During Cold-Starts,Emisiones de compuestos orgánicos volátiles durante arranques en frío de automóviles ligeros por Mendoza Domínguez, A; Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, Nuevo León, México,León Romero, M A; Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey, Nuevo León, México,Caballero Mata, P | 7 Matrix Formulation of Foundations for Vibrating Machinery in Frequency Domain,Formulación matricial de cimentaciones para maquinaria vibratoria en el dominio de la frecuencia por Carbajal Romero, M F; Instituto Politécnico Nacional. México DF,Rodríguez Castellanos, A; Instituto Mexicano del Petróleo. México DF,Rodríguez Sánchez, J E; Instituto Mexicano del Petróleo. México DF,Flores Méndez, E; IPN |
3 Hydrogen Sorption Properties of the Intermetallic Mg2Ni Obtained by Using a Simoloyer Ball Milling,Propiedades de ab-desorción de hidrógeno del intermetálico Mg2Ni obtenido empleando un molino de bolas Simoloyer por Martínez Franco, E; IPN,Klassen, T; GKSS, Research Center Geesthacht, Germany,Jaramillo Vigueras, D; IPN,Bormann, R; GKSS, Research Center Geesthacht, Germany | 8 Numerical Approach to an Outflow Hydrograph of a Dambreak,Estimación numérica del hidrograma de salida de una presa debido a su ruptura por Fuentes Mariles, O A; Universidad Nacional Autónoma de México,Arganis Juárez, M L; UNAM,De Luna Cruz, F; UNAM,Franco, V; UNAM |
4 Electrical Parameters Extraction of CMOS Floating-Gate Inverters,Extracción de parámetros eléctricos de inversores CMOS de compuerta flotante por Molinar Solís, J E; Universidad Autónoma del Estado de México,Ponce Ponce, V H; IPN,García Lozano, R Z; Universidad Autónoma del Estado de México,Díaz Sanchez, A; Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica INAOE,Rocha Pérez, j M; Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica INAOE | 9 Back Work Ratio of Brayton Cycle,La relación de trabajo de retroceso de un ciclo Brayton por Malaver de la Fuente, M; Universidad Marítima del Caribe, Venezuela |
5 Active Rectifier with Extended Functions: An Option to Voltage Sags Ride Through and Power Quality Improvement,Rectificador activo con funciones ampliadas: una alternativa para la compensación de sags de voltaje y mejorar la calidad de la red eléctrica por Núñez Gutiérrez, C A; Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP,Lira Pérez, J; Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP,Pazos Flores, F; Universidad Autónoma de San Luis Potosí, SLP,Echavarría Solís, R; Universidad Politécnica de Victoria, Ciudad Victoria, Tamaulipas | 10 Flood Predictions Combining Regional and Single Site Hydrometric Information,Predicción de crecientes combinando información hidrométrica local y regional por Campos Aranda, D F; Universidad Autónoma de San Luis Potosí |