많은 생물학적 구조 어려운 현대 형태 계측 학적 방법을 적용 할 수있어 쉽게 정의 최적 부족하다. 여기에서 우리는 크기를 정량화하고 변화를 형성하는 데 사용되는 세미 랜드 마크를 정의하는 계산 방법 다음 해부 및 microCT 스캔을 포함하여 마우스 음경 골 (음경의 뼈), 공부하는 방법을 설명한다.
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이 논문에서
요약
초록
현대 morphometrics는 크기와 모양 변화를 정량화하는 강력한 방법을 제공합니다. 기본 요구 사항은 랜드 마크를 정의하는 좌표의 목록입니다; 그러나 이러한 좌표는 표본에서 상동 구조를 표현해야합니다. 많은 생물학적 개체 동성의 가정을 만족시키기 쉽게 식별 최적 구성되어 있지만, 많은 그러한 구조물이 없다. 하나의 잠재적 인 솔루션은 표본에서 동일한 형태 학적 영역을 나타내는 개체에서 발생하는 세미 랜드 마크를 수학적으로하는 것입니다. 여기, 우리는 수학적으로 마우스 음경 골 (음경 뼈) 세미 랜드 마크를 정의하기 위해 최근에 개발 된 파이프 라인을 보여줍니다. 우리의 방법은 개체의 넓은 범위에 적용될 수 있어야한다.
서론
morphometrics의 필드 크기 및 생물 형태의 모양, 과학 탐구 1, 2, 3, 4, 5, 6에 기초하는 단계를 정량화하는 방법의 다양성을 포함한다. 전통적으로, 크기 및 형태의 통계적 분석은 생물학적 최적 구조를 식별하고 다변량 분석 워크 수 직선 거리, 각도 및 비율을 측정함으로써 시작된다. 랜드 마크 기반의 기하학적 Morphometrics 분석 및 시각화 (5)를 통해 데이터 수집에서 기하학적 정보를 보존, 랜드 마크의 공간 위치를 유지 접근 방식이다. 일반화 된 프로크루스테스 분석 (GPA)이 있어요 표본 사이의 정렬을 생산하기 위해 위치, 규모 및 랜드 마크의 회전에 변화를 제거하기 위해 적용 할 수 있습니다자신의 제곱의 차이를 inimizes - 무엇을 유지하는 형상 유사성 (7)이다.
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프로토콜
모든 절차와 인원은 동물 관리 및 사용위원회 남부 캘리포니아 대학의 대학 (IACUC), 프로토콜 # 11394에 의해 승인되었다.
1. 음경 골 해부 및 준비
- 관련 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에서 정한 프로토콜에 따라, 과다 노출 이산화탄소를 통해 성적으로 성숙한 수컷 마우스를 안락사.
- 앙와위에서 동물을 배치하고, 엄지 손가락은 포피 개방 측 방향으로 압력을 적용하여 음경을 뻗치다.
- 음경이 길어지면, 가능한 한 포피 통해 조직을 확장한다.
- 가위로, 음경 골이있는 귀두의 음경 몸 인접를 잘라.
- 1.7 ML의 튜브에 해부 성기를 전송하고 200 μL의 수돗물을 추가합니다. 음경이 완전히 액체에 잠긴 않았는지 확인합니다.
- 3~5일 위해 ~ 50 ° C의 물에서의 조직을 인큐베이션.
- 적절한 배양 후, 해부 현미경으로 집게를 사용하여 음경 골에서 주변 조직을 제거합니다. 부드럽게 조직을 밀어 나머지 뼈를 청소하는 70 % 에탄올을 분출.
- 열린 모자와 새로운 microcentrifuge 관에 해부 음경 골을 넣습니다. 열린 O 캡 남기기 / N 뼈를 건조합니다.
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결과
프로토콜 (6)에서 생성 된 세미 랜드 마크의 XYZ 좌표는 직접 랜드 마크 기반의 기하학적 morphometrics 분석 (17)로 가져올 수 있습니다. 연산 파이프 라인은 상기 마우스 bacula (14)뿐만 아니라 고래 골반 뼈와 리브 (16)를 연구하기 위해 적용되었다. 세미 랜드 마크의 계산 정의에 대한 자세한 내용은 연구자들이 관심을 자신의 특정 개체를 수용하기 위해 수정 될 수 있습니다 단계를 시각화하기위한 시도로, 여기에 표시됩니다. 음경 골은 특정 변환을 자동화하는 데 악용 된 몇 가지 독특한 기능이 포함되어 있습니다. 예를 들어, 계산 - 근위 말단부 축을 따라 두 개의 절반으로 뼈를 절단 한 후, 우리는 단순히 총 포인트 수 (근위 더 있음)과 비교하여 근위 절반 식별. 한 이와 같은 독특한 기능이 존재하는 한, 우리의 방.......
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토론
위의 프로토콜의 중요한 단계는 1) bacula를 해부하고, 2) microCT 이미지를 수집, 3) XYZ의 플랫 파일에 microCT 출력을 변환, 4) 각 시편의 점 구름을 분할 좌표, 5)에 각각의 시료를 변환 표준화 좌표계, 6) 반 랜드를 형성 할 수있다. 이러한 단계는 용이하게 다른 물체를 수용하도록 수정된다.
이러한 방법은 가능성도 곡선 적어도 본질적으로 "막 대형", 또는 임의의 객체에 적용 할 수있다. 그 뒤로 그 자체에 곡선 개체 (그림 1G)를 슬라이스하는 객체의 다른 부분에서 포인트를 반환하기 때문에 "U 자형"은 현재, 분석 할 수 없습니다 될 수 있습니다. 이러한 객체는 계산 전에 슬라이스에 개체를 교정하여 미래에 수용 될 수있다.
우리의 부족 모양에서 수학적으로 정의 세미 랜드 마크에 대한 일반적인 방법을 제시올 리드 랜드 마크. .......
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공개 사항
저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.
감사의 글
팀 데일리와 앤드류 스미스는 초기 일 동안 많은 유용한 계산 토론을 제공; 팀 데일리는 전산 자원이 남부 캘리포니아 대학의 고성능 컴퓨팅 클러스터가 제공 한 프로토콜 5. 필요한 프로그램 rotate_translate_cylindrical을 썼다. 이 작품은 NIH 부여 # 1 GM098536 (MDD)에 의해 지원되었다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 해부 가위 | VWR | 470106-338 | 대부분의 크기가 작동해야 합니다 |
| 해부 집게, 미세 팁, 곡선 | VWR | 82027-406 | |
| 1.7 mL 마이크로 원심 분리기 튜브 | VWR | 87003-294 | |
| 절대 에탄올 | Fisher Scientific | CAS 64-17-5 | 해부를 위해 70 %로 희석 |
| 럴 폼 | 도매 플로럴 | 6002-48-07 | |
| uCT50 스캐너 | Scanco Medical AG, Bruttisellen, 스위스 |
참고문헌
- Slice, D. E. Geometrics morphometrics. Annu. Rev. Anthropol. 36, 261-281 (2007).
- Slice, D. E. Modern morphometrics in physical anthropology. 6, Springer. (2005).
- Zelditch, M. L., Swiderski, D. L., Sheets, H. D.
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