Nástroj vyvinutý tímom sa nazýva CShaper.
Je to výkonný výpočtový nástroj, ktorý dokáže
systematicky segmentovať a analyzovať obrazy buniek na úrovni konkrétnych zástupcov. To je veľmi dôležité pre štúdium bunkového delenia, ako aj bunkových a génových funkcií.Pracovný text
Na vytvorenie výpočtovejbiológovia študovali, ako zvieratá rastú z jednej bunky, oplodneného vajíčka alebo prostredníctvom nespočetných delení buniek. Chceli vedieť najmä určité génové funkcie, ako napríklad, ktoré gény sa podieľajú na delení buniek pri tvorbe rôznych orgánov alebo čo spôsobuje abnormálne bunkové delenie, ktoré spôsobuje rast nádorov.
K tomu vedci najprv získaliobrázky buniek - ich „rodokmeň“. Potom „vyradia“ (odstránia) gén zo sekvencie DNA a porovnajú dva rodové stromy, aby analyzovali zmeny v bunkách a odvodili funkciu génu. Potom sa experiment opakuje, ale s inými génmi.
Biológovia pri štúdii použili embryáCaenorhabditis elegans je typ červa, ktorý má s ľuďmi rovnaké biologické vlastnosti, takže ho možno použiť na štúdium rastu nádorov u ľudí.
“Vzhľadom na to, že C.elegans má asi 20 000 génov, čo znamená, že ak by ste odobrali vzorky po jednom géne, vyžadovalo by to takmer 20 000 experimentov. Pôjde o obrovské množstvo údajov. Preto je mimoriadne dôležité používať automatizovaný systém analýzy obrazu, ktorý sme vyvinuli,“ - text štúdie.
Bunkové obrázky sa zvyčajne získavajú pomocouskenovanie laserovým lúčom. Existujúce systémy na analýzu obrazu dokážu úspešne detekovať iba bunkové jadro, avšak obraz bunkovej membrány bude nekvalitný, čo sťažuje rekonštrukciu bunkového tvaru.
Okrem toho neexistuje žiadny spoľahlivý algoritmussegmentácia časozberných trojrozmerných obrazov (t.j. štvorrozmerných obrazov) delenia buniek. Segmentácia obrazu je dôležitý proces v počítačovom videní, ktorý zahŕňa rozdelenie vizuálneho vstupu do segmentov na uľahčenie analýzy obrazu. Výskumníci však musia stráviť stovky hodín manuálnym označovaním mnohých obrázkov buniek.
Nový vývoj CShaper dokáže rozpoznaťbunkové membrány, generujú tvary buniek v 3D priestore a čo je dôležitejšie, automaticky segmentujú obrázky buniek na úrovni buniek.
Čítaj viac
Nebezpečné otepľovanie podnebia sa začne o 7 rokov
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť
Pozrite sa na najkrajšie obrázky Hubbla. Čo videl teleskop za 30 rokov?