Το εργαλείο που αναπτύχθηκε από την ομάδα ονομάζεται Cshaper.
Είναι ένα ισχυρό υπολογιστικό εργαλείο που μπορεί
τμηματοποιούν και αναλύουν συστηματικά τις εικόνες κυττάρων σε επίπεδο συγκεκριμένων εκπροσώπων. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τη μελέτη της κυτταρικής διαίρεσης, καθώς και των λειτουργιών των κυττάρων και των γονιδίων.Κείμενο εργασίας
Για να δημιουργήσετε έναν υπολογιστήβιολόγοι έχουν μελετήσει πώς τα ζώα αναπτύσσονται από ένα μόνο κύτταρο, ένα γονιμοποιημένο ωάριο ή μέσω αμέτρητων κυτταρικών διαιρέσεων. Συγκεκριμένα, ήθελαν να μάθουν ορισμένες γονιδιακές λειτουργίες, όπως ποια γονίδια εμπλέκονται στην κυτταρική διαίρεση για να σχηματιστούν διάφορα όργανα ή τι προκαλεί μη φυσιολογικές κυτταρικές διαιρέσεις που προκαλούν την ανάπτυξη όγκων.
Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές απέκτησαν πρώταεικόνες κυττάρων - το «οικογενειακό τους δέντρο». Έπειτα, «χτυπούν» (αφαιρούν) το γονίδιο από την αλληλουχία του DNA και συγκρίνουν τα δύο δέντρα γενεαλογίας για να αναλύσουν τις αλλαγές στα κύτταρα και να συμπεράνουν τη λειτουργία των γονιδίων. Μετά από αυτό, το πείραμα επαναλαμβάνεται, αλλά με άλλα γονίδια.
Οι βιολόγοι χρησιμοποίησαν έμβρυα στη μελέτηΗ Caenorhabditis elegans είναι ένας τύπος σκουλήκι που μοιράζεται πολλά βιολογικά χαρακτηριστικά με τον άνθρωπο, οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της ανάπτυξης όγκων στους ανθρώπους.
«Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο C.Το elegans έχει περίπου 20.000 γονίδια, πράγμα που σημαίνει ότι θα χρειάζονταν σχεδόν 20.000 πειράματα εάν κάνατε δείγμα από ένα γονίδιο τη φορά. Αυτό θα είναι ένας τεράστιος όγκος δεδομένων. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά σημαντικό να χρησιμοποιήσουμε το αυτοματοποιημένο σύστημα ανάλυσης εικόνας που έχουμε αναπτύξει», - κείμενο της μελέτης.
Οι εικόνες κυττάρων λαμβάνονται συνήθως χρησιμοποιώνταςσάρωση με δέσμη λέιζερ. Τα υπάρχοντα συστήματα ανάλυσης εικόνας μπορούν να ανιχνεύσουν επιτυχώς τον πυρήνα των κυττάρων, αλλά η εικόνα της κυτταρικής μεμβράνης θα είναι κακής ποιότητας, γεγονός που καθιστά δύσκολη την ανακατασκευή του κυτταρικού σχήματος.
Επιπλέον, δεν υπάρχει αξιόπιστος αλγόριθμος γιατμηματοποίηση τρισδιάστατων εικόνων χρονικής καθυστέρησης (δηλαδή τετραδιάστατων εικόνων) της κυτταρικής διαίρεσης. Η κατάτμηση εικόνας είναι μια σημαντική διαδικασία στην όραση υπολογιστή που περιλαμβάνει τη διαίρεση της οπτικής εισόδου σε τμήματα για τη διευκόλυνση της ανάλυσης εικόνας. Αλλά οι ερευνητές πρέπει να περάσουν εκατοντάδες ώρες για να σημάνουν χειροκίνητα πολλές εικόνες κυττάρων.
Νέα ανάπτυξη μπορεί να ανιχνεύσει το CshaperΟι κυτταρικές μεμβράνες, δημιουργούν σχήματα κυττάρων σε τρισδιάστατο χώρο και, το πιο σημαντικό, τμηματοποιούν αυτόματα τις κυτταρικές εικόνες σε επίπεδο κυψέλης.
Διαβάστε περισσότερα
Η επικίνδυνη θέρμανση του κλίματος θα ξεκινήσει σε 7 χρόνια
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν
Δείτε τις πιο όμορφες φωτογραφίες του Χαμπλ. Τι έχει δει το τηλεσκόπιο σε 30 χρόνια;