Vidéo analyse bioinformatique des droits de croissance de la tige colonie de cellules embryonnaires

Résumé

Vidéo bioinformatique est le traitement automatisé, l'analyse, la compréhension et l'exploration des données biologiques de la spatio-temporelle des données extraites de vidéos microscopiques. Le but de cet article est de démontrer une méthode pour mesurer la croissance embryonnaire humaine colonie de cellules souches en utilisant une méthode vidéo bioinformatique.

Résumé

Parce que les données vidéo sont complexes et sont constitués de nombreuses images, d'information minière du matériel vidéo est difficile à faire sans l'aide de logiciels informatiques. Vidéo bioinformatique est une approche puissante pour l'extraction quantitative spatio-temporelle des données à partir d'images vidéo en utilisant un logiciel informatique pour effectuer des mines datant et d'analyse. Dans cet article, nous introduisons une méthode vidéo bioinformatique pour quantifier la croissance des cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) en analysant les vidéos time-lapse recueillies dans un incubateur à Nikon BioStation CT équipé d'une caméra pour l'imagerie vidéo. Dans nos expériences, les colonies de CSEh qui étaient attachés à Matrigel ont été filmés pendant 48 heures dans le CT BioStation. Pour déterminer le taux de croissance de ces colonies, les recettes ont été développées en utilisant CL-Quant logiciel qui permet aux utilisateurs d'extraire divers types de données à partir d'images vidéo. Pour évaluer avec précision la croissance de colonies, trois recettes ont été créées. La première segmentation de l'image dans la colonie et le fond, le second rehaussé l'image pour définir les colonies tout au long de la séquence vidéo avec précision, et le troisième a mesuré le nombre de pixels dans la colonie au cours du temps. Les trois recettes ont été exécutées en séquence sur les données recueillies dans la vidéo un CT BioStation d'analyser le taux de croissance des colonies de CSEh individuelles de plus de 48 heures. Pour vérifier la véracité des recettes CL-Quant, les mêmes données ont été analysées manuellement en utilisant le logiciel Adobe Photoshop. Lorsque les données obtenues en utilisant les recettes CL-Quant et Photoshop ont été comparés, les résultats étaient pratiquement identiques, indiquant les recettes CL-Quant étaient véridiques. La méthode décrite ici pourrait être appliquée à toutes les données vidéo pour mesurer les taux de croissance de CSEh ou d'autres cellules qui se développent dans les colonies. En outre, d'autres vidéos de recettes bioinformatique peuvent être développés à l'avenir pour d'autres processus cellulaires tels que la migration, l'apoptose et adhésion cellulaire.

Protocole

Partie 1: Procédure expérimentale

Les données vidéo contiennent une abondance d'informations. Toutefois, cette information est souvent difficile d'extraire et quand fait manuellement par des humains et peuvent nécessiter de nombreuses heures de temps du personnel à remplir. L'analyse manuelle par l'homme est également soumis à des variations dans l'interprétation et l'erreur. Vidéo bioinformatique implique l'utilisation d'un logiciel informatique pour la mine de données spécifiques à partir d'images vidéo. Cette méthode d'analyse est rapide et permet d'éliminer l'erreur qui survient lorsque l'analyse se fait manuellement par des humains. Le....

Discussion

Vidéo des outils bioinformatiques puissants pour les extraire des données rapidement à partir d'images vidéo. Notre protocole de quantification de la croissance de colonies de CSEh démontre une application de vidéo bioinformatique à un problème biologique. Cette méthode est quantitative et a la particularité intéressante de données révélant des colonies CSEh individuelles. Vidéo recettes bioinformatique peut être développé pour contrôler d'autres processus cellulaires comme la prolifération, la migration, l'.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Milieu de maintenance mTeSR1 pour cellules souches embryonnaires humaines	Stem Cell Technologies	05850	ou tout autre milieu approprié pour la culture de cellules souches embryonnaires humaines.
BD Matrigel	BD Biosciences	356234	ou tout autre substrat approprié.
Milieu basal DMEM/F12	Invitrogen	11330-032
Solution saline tamponnée au phosphate sans Ca2+ et Mg2+
Milieu d’enzymes Accutase pour détachement cellulaire	eBioscience	00-4555-56	ou toute autre enzyme de détachement appropriée.
Billes de verre de 3 mm	Fisher Scientific	11-312A	facultatif.
Plaques de culture tissulaire à 12 puits	BD Biosciences	353043	ou tout autre format de plaque.
Nikon BioStation CT/IM			ou tout autre incubateur/microscope adapté à l’acquisition de données vidéo.
Logiciel CL-Quant (Nikon) et/ou Photoshop (Adobe).