וידאו ביואינפורמטיקה הוא עיבוד וניתוח אוטומטי, הבנה, כריית נתונים של במרחב ובזמן נתונים ביולוגי המופק וידאו מיקרוסקופיים. מטרת מאמר זה היא להדגים שיטה למדידת תא גזע עובריים אנושיים צמיחה המושבה בשיטה ביואינפורמטיקה וידאו.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
וידאו ביואינפורמטיקה ניתוח גדילה אנושי בתאי גזע עובריים קולוני
במאמר זה
סיכום
תקציר
מאחר שהנתונים וידאו מורכבים מורכבות תמונות רבות, כריית מידע מתוך חומר וידאו קשה לעשות ללא סיוע של תוכנות מחשב. וידאו ביואינפורמטיקה היא גישה כמותית עוצמה לחילוץ במרחב ובזמן נתונים תמונות וידאו באמצעות תוכנת מחשב כדי לבצע כריית היכרויות וניתוח. במאמר זה, אנו מציגים שיטה וידאו ביואינפורמטיקה לכימות את הצמיחה של בתאי גזע עובריים אנושיים (hESC) על ידי ניתוח זמן לשגות קטעי וידאו שנאספו BioStation Nikon CT חממה מצויד במצלמת וידאו עבור הדמיה. בניסויים שלנו, מושבות hESC כי צורפו Matrigel צולמו במשך 48 שעות ב-CT BioStation. כדי לקבוע את קצב הגידול של מושבות אלו, המתכונים פותחו באמצעות CL-קוואנט תוכנה אשר מאפשרת למשתמשים להפיק סוגים שונים של נתוני תמונות וידאו. על מנת להעריך במדויק את הצמיחה המושבה, שלושה מתכונים שנוצרו. התמונה הראשונה מפולח לתוך המושבה ואת הרקע, התמונה השנייה משופרת להגדיר מושבות לאורך רצף וידאו במדויק, והשלישי מדדו את מספר הפיקסלים במושבה לאורך זמן. שלושת המתכונים נוהלו ברצף על נתונים שנאספו וידאו CT BioStation לנתח את קצב הגידול של מושבות hESC בודדים מעל 48 שעות. כדי לוודא את אמיתותם של CL-קוואנט מתכונים, נתונים באותו נותחו באופן ידני באמצעות תוכנת Adobe Photoshop. כאשר הנתונים שהתקבלו באמצעות CL-קוואנט מתכונים Photoshop הושוו, התוצאות היו כמעט זהים, המציין את CL-קוואנט המתכונים היו אמת. השיטה המתוארת כאן יכול להיות מיושם על כל הנתונים וידאו למדוד את שיעורי הצמיחה של hESC או תאים אחרים הגדלים במושבות. בנוסף, אחרים וידאו מתכונים ביואינפורמטיקה ניתן לפתח בעתיד תהליכים תאים אחרים כמו הגירה, אפופטוזיס, וכן הידבקות התא.
פרוטוקול
חלק 1: נוהל ניסיוני
נתוני וידאו מכילים שפע של מידע. עם זאת, מידע זה לעתים קרובות קשה לחלץ כאשר נעשה באופן ידני על ידי בני האדם עשויים לדרוש שעות רבות של אנשי זמן כדי להשלים. ניתוח ידני על ידי בני אדם כפוף גם וריאציה בפרשנות וטעייה. וידאו ביואינפורמטיקה כרוך בשימוש בתוכנות מחשב לשלי נתונים ספציפיים של תמונות וידאו. שיטה זו של הניתוח הוא מהיר והוא יכול לחסל שגיאה המתרחשת כאשר הניתוח מתבצע באופן ידני על ידי בני אדם. מטרת מאמר זה היא להדגים שיטה לכימות תא גזע עובריים אנושיים צמיחה המושבה בשיטה ביואינפורמטיקה וידאו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
וידאו כלי ביואינפורמטיקה חזקים עבור במהירות לחילוץ נתונים תמונות וידאו. פרוטוקול שלנו לכימות המושבה צמיחה hESC מדגים יישום אחד של וידאו ביואינפורמטיקה לבעיה ביולוגית. שיטה זו היא כמותית יש תכונה מעניינת של הנתונים מגלה ממושבות hESC בודדים. וידאו מתכונים ביואינפורמטיקה ניתן לפתח כדי לפקח על תהליכים תאיים אחרים כגון, אפופטוזיס התפשטות, הגירה מצורף התא למצע, וכן מצורף תא לתאים סמוכים. הדיוק של המתכונים פותח באמצעות תוכנת CL-קוואנט היה תוקף באמצעות Photoshop ו נמצאה אמת. לאחר מתכונים .......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תודות
הפיתוח של שיטה זו התאפשרה הודות למימון של תוכנית הקשורה טבק קליפורניה מחקר מחלות, המכון קליפורניה עבור רפואה רגנרטיבית, ו-NSF IGERT מענק על וידאו ביואינפורמטיקה (# 0903667) ב UCR ( http://www.cris.ucr .edu / IGERT / index.php ). סברינה לין נתמך על ידי עמיתי דיסרטציה מאגף בוגר, שון Forteno נתמך על ידי מרק NIH המלגה, ואת Shruthi סאטיש נתמך על ידי מלגת בוגר החטיבה. אנו מודים אנה Trtchounian על עזרתה בהכנת הדמויות. אנו מודים גם סם Alworth ונד Jastromb עבור מלמד אותנו איך להשתמש בתוכנה CL-קוואנט.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| mTeSR1 Medium לתחזוקת תאי גזע עובריים אנושיים | Stem Cell Technologies | 05850 | או כל מצע מתאים לתרבית hESC. |
| BD Matrigel | BD Biosciences | 356234 | או תשתית מתאימה אחרת. |
| DMEM/F12 Basal Medium | Invitrogen | 11330-032 | |
| Phosphate Buffered Saline ללא Ca2+ ו-Mg2+ | |||
| Accutase Enzyme Medium להפרדת תאים | eBioscience | 00-4555-56 | או אנזים הפרדה מתאים אחר. |
| חרוזי זכוכית 3mm | Fisher Scientific | 11-312A | אופציונלי. |
| פלטות לתרבית רקמה בעלות 12 בארות | BD Biosciences | 353043 | או כל פורמט פלטה אחר. |
| Nikon BioStation CT/IM | או אינקובטור/מיקרוסקופ אחר המתאים לאיסוף נתוני וידאו. | ||
| תוכנת CL-Quant (Nikon) ו/או Photoshop (Adobe). |
הדפסות חוזרות והרשאות
