Nástroj vyvinutý týmem se nazývá CShaper.
Je to výkonný výpočetní nástroj, který umí
systematicky segmentovat a analyzovat buněčné obrazy na úrovni konkrétních zástupců. To je velmi důležité pro studium buněčného dělení, stejně jako buněčných a genových funkcí.Pracovní text
Aby bylo možné vytvořit výpočetníbiologové zkoumali, jak zvířata rostou z jediné buňky, oplodněného vajíčka nebo prostřednictvím nesčetných buněčných dělení. Zejména chtěli znát určité genové funkce, jako například, které geny se podílejí na dělení buněk za vzniku různých orgánů nebo co způsobuje abnormální dělení buněk, které způsobují růst nádorů.
K tomu vědci nejprve získaliobrazy buněk - jejich „rodokmen“. Poté „vyřadí“ (odstraní) gen ze sekvence DNA a porovnají dva rodové stromy, aby analyzovali změny v buňkách a odvodili funkci genu. Poté se experiment opakuje, ale s jinými geny.
Biologové ve studii použili embryaCaenorhabditis elegans je typ červa, který má s lidmi mnoho biologických vlastností, takže jej lze použít ke studiu růstu nádorů u lidí.
"Vzhledem k tomu, že C.elegans má asi 20 000 genů, což znamená, že by to vyžadovalo téměř 20 000 experimentů, pokud byste odebírali jeden gen najednou. Půjde o obrovské množství dat. Proto je nesmírně důležité používat automatizovaný systém analýzy obrazu, který jsme vyvinuli,“ - text studie.
Snímky buněk se obvykle získávají pomocískenování laserovým paprskem. Stávající systémy pro analýzu obrazu mohou úspěšně detekovat pouze buněčné jádro, ale obraz buněčné membrány bude nekvalitní, což ztěžuje rekonstrukci tvaru buňky.
Navíc neexistuje žádný spolehlivý algoritmussegmentace časosběrných trojrozměrných obrazů (tj. čtyřrozměrných obrazů) buněčného dělení. Segmentace obrazu je důležitý proces v počítačovém vidění, který zahrnuje rozdělení vizuálního vstupu do segmentů pro usnadnění analýzy obrazu. Výzkumníci však musí strávit stovky hodin ručním označováním mnoha obrázků buněk.
Nový vývoj CShaper dokáže detekovatbuněčné membrány, generují tvary buněk ve 3D prostoru a co je důležitější, automaticky segmentují obrazy buněk na úrovni buňky.
Přečtěte si více
Nebezpečné oteplování klimatu začne za 7 let
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí
Podívejte se na nejkrásnější obrázky Hubbla. Co viděl dalekohled za 30 let?