ScanLag : 높은 처리량 식민지 성장의 정량화 및 시간 지연

이 절차의 전반적인 목표는 박테리아 배양의 지연 분포를 정량화하여 단일 변이 수준에서 긴 지연 시간과 느린 성장을 구별할 수 있도록 하는 것입니다. 이 작업은 먼저 단일 컴퓨터로 식별되는 일련의 스캐너 설정을 구축하여 수행됩니다. 두 번째 단계는 기존의 영양 한천을 포함하는 페트리 접시에 박테리아 배양에 대해 정의된 집락 형성 단위를 plaly하는 것입니다.

다음으로, 접시를 스캐너의 엔지니어링 홀더에 넣고 스캐너로 군체의 타임랩스 이미지를 촬영합니다. 마지막 단계는 이미지를 자동으로 분석하고 각 군체의 출현 시간 및 각 군체의 성장 시간과 같은 정량적 매개변수를 추출하는 스캔 지연 소프트웨어를 사용하여 이미지 분석을 실행하는 것입니다. 궁극적으로 MATLAB 함수는 이 데이터를 사용하여 지연 히스토그램을 생성하는 데 사용됩니다.

이 기술의 의미는 느린 변종을 감지할 수 있기 때문에 지속적인 감염 진단으로 확장됩니다. 시작하려면 광학 해상도가 4, 800 DPI 하드웨어 해상도가 4, 800 x 9, 600 DPI이고 컬러 비트 깊이가 48비트인 적절한 온도 및 습도 수준에서 작동할 수 있는 평판 스캐너를 선택하십시오. 둘 이상의 스캐너를 컴퓨터에 연결하고 식별할 수 있는 스캐너를 선택합니다.

독특한 페트리 접시는 상당한 부피를 가지고 있습니다. 일반적으로 상업용 스캐너에 사용되는 종이와 달리 군체는 스캐너 표면에서 약 5mm 위에 있는 한천층 위에 있습니다. 대부분의 스캐너에서는 군체에 초점이 맞춰집니다.

페트리 접시를 제자리에 고정하기 위해 접시를 덮을 멸균 된 검은 펠트 천 조각을 준비합니다. 스캐너에 맞는 흰색 접시 홀더를 준비하고 미생물의 성장에 필요한 경우 접시 크기와 동일한 6개의 구멍이 있습니다. 스캐너를 온도가 제어되는 환경에 두십시오.

스캐너를 컴퓨터에 연결하여 스캔 관리자를 설치합니다. 모든 검사 관리자 응용 프로그램 파일을 검사 지연 웹 사이트의 지정된 디렉터리로 복사합니다. Windows XP 운영 체제가 설치된 컴퓨터를 사용하고 Microsoft를 확인하십시오.

NET Framework 버전 2.0이 설치되어 있어야 합니다. 지연. 컴퓨터 관리 장치 관리자 이미징 장치에서 스캐너 이름을 찾습니다. 그런 다음 이러한 이름에 따라 스캔 관리자 구성 파일을 구성합니다.

실험을 수행하려면 먼저 배양액을 밀리리터당 약 2000CFU로 희석합니다. 그런 다음 0.1 밀리리터의 배양액을 기존 영양 한천으로 준비한 페트리 접시에 균일하게 접시에 담습니다. 그런 다음 멸균 된 검은 펠트 천 조각으로 접시를 덮어 식민지와 접시 사이에 좋은 대비를 얻고 수분을 흡수합니다.

플레이트에 뚜껑을 덮고 플레이트를 스캐너의 홀더에 놓습니다. 스캔 관리자를 시작합니다. 연결된 스캐너 목록에서 참여 스캐너를 선택합니다.

그런 다음 촬영할 이미지 수, 후속 이미지 사이의 시간 간격 및 이미지 분석을 위해 실험을 시작하기 전에 시간 지연을 선택합니다. 먼저 MATLAB의 명령 창을 사용하여 각 스캐너의 이미지를 별도의 폴더로 정렬합니다. 먼저 prepare images를 실행하여 전처리를 수행합니다.

사전 처리에서는 스캐너의 이미지가 정렬됩니다. 각 페트리 접시는 각 이미지 시퀀스에서 잘립니다. 각 이미지가 수집된 시간은 타임스탬프 실행에서 검색됩니다.

모든 플레이트가 감지 및 추적을 수행하는 데 걸리는 시간 경과는 각 페트리 접시에서 감지되고 식별 번호가 할당됩니다. 감지된 각 군체의 크기는 시간 함수로 측정됩니다. MATLAB의 명령 창을 사용하여 군체의 모양 분포를 추출합니다.

먼저 scan lag 앱을 실행하여 군체의 크기 대 시간 그래프와 함께 특정 페트리 접시의 분석을 표시합니다. 그런 다음 슬라이더를 사용하여 플레이트의 현재 시간을 변경합니다. 타이밍은 또한 식민지의 지역 그래프에서 일치하는 수직선으로 표시됩니다.

식민지를 클릭하면 관련 곡선을 볼 수 있고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 콜로니를 식별한 후, 식별된 페트리 접시에서 콜로니를 선택하여 표현형을 검색할 수 있습니다. 자동 분석에서 콜로니를 선택하고 exclude 버튼을 클릭하여 결함을 필터링합니다.

제외를 클릭하면 군체의 수가 노란색으로 바뀝니다. 각 플레이트의 분석 결과를 살펴본 후 결과를 합산합니다. 먼저 히스토그램을 추가하여 모양의 히스토그램을 만듭니다.

그런 다음 Times는 플롯 사망 곡선을 실행하여 분포의 생존 곡선 표현을 만듭니다. 지연 시간 분포 추출의 예가 여기에 나와 있습니다. Scan lag는 스크리닝 분석에서와 같이 시간이 지남에 따라 하나의 플레이트에서 특정 특성을 가진 각 콜로니를 식별하고 추적할 수 있습니다.

미생물의 배양이 이질적인 경우, 차이 하위 집단은 분석 중에 드러날 수 있습니다. 이 그림은 외관 정량화를 보여주며, 따라서 대장균의 돌연변이 균주에서 바이모달 지연 시간 분포를 보여줍니다. 여기에 표시된 것은 두 가지 다른 조건의 출현 시간과 성장 시간에 대한 2차원 히스토그램입니다.

두 균주의 히스토그램을 비교하면 출현 시간의 차이를 알 수 있지만 성장 시간은 비슷합니다. 군체가 같은 속도로 성장할 때, 늦은 출현은 지연 시간에 기인할 수 있습니다. 초기에 나타난 군체가 후기 군체의 출현에 미치는 영향을 조사했다.

여기에 표시된 것은 단독으로 도금된 야생형 세포의 지연 시간 분포와 추위에 민감한 균주의 지연 시간 분포입니다. 허용 온도 제어 실험으로 옮긴 후 단독으로 도금한 결과, 플레이트당 총 콜로니 수가 200개를 초과하지 않는 한 나중의 외관에 영향을 미치지 않는 것이 확인되었습니다. 이 절차를 따릅니다.

전체 게놈 염기서열 분석 또는 발현 분석과 같은 다른 방법은 표현형이 유전적인지 후성유전적인지 여부와 같은 추가 질문에 답하기 위해 흥미로운 성장 표현형이 있는 군체에서 수행할 수 있습니다.