의 자동 분석 C. 엘레 수영 동작

이 방법론의 전반적인 목표는 Celes라는 컴퓨터 비전 소프트웨어를 사용하여 C.Elegans 수영 행동을 정량적으로 평가하는 것입니다."이 분석 방법은 C.elegans 수영 행동에 대한 유전적 돌연변이 또는 약리학적 개입의 영향을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 기관차 용량의 연령 관련 감소를 쉽게 평가할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 여러 동물을 동시에 추적할 수 있으며, 수영 자세의 다양한 측면을 분석하여 수영 행동의 8가지 매개변수를 점수화하고 자동화된 데이터 평가를 수행할 수 있다는 것입니다.

실체 현미경과 디지털 CCD 카메라, C.Elegans 수영 행동 분석을 위한 디지털 비디오 녹화 소프트웨어 및 컴퓨터 비전 소프트웨어가 있는 컴퓨터를 구하는 것으로 시작합니다. 디지털 비디오 녹화 소프트웨어 내에서 다음 설정을 지정합니다.현미경 슬라이드의 수영 낙하 영역에서 눈부심을 방지하기 위해 현미경을 어두운 천으로 덮고 이미지 품질을 향상시킵니다. 현미경의 작동 거리와 배율을 조정하여 수영 구역을 전체적으로 보고 기본 거울을 조정하여 배경과 동물의 선명한 대비를 얻습니다.

그런 다음 조명을 어두운 필드로 설정하여 검은색 배경에 성인의 몸을 흰색으로 시각화합니다. 다음으로, 60마이크로리터의 1 x M9 버퍼를 현미경 슬라이드에 사전 인쇄된 10mm 링에 피펫팅하고 방울이 링의 내부 영역을 완전히 덮도록 합니다. 4개의 성충 선충을 1 x M9 완충액의 방울로 옮기면서 액체를 흐리게 할 수 있는 박테리아의 이동을 최소화합니다.

선충이 옮겨지기 전에 플레이트의 앉지 않은 영역에서 잠시 기어 다니도록 하거나 기록하기 전에 작은 박테리아 흔적을 분산시키기 위해 수영 우물을 약간 혼합하여 수영 우물에서 박테리아를 최소화합니다. 다음으로, 성체 선충이 적재된 슬라이드를 현미경 바닥에 놓고 액체 속에서 수영하는 행동을 30초 분량의 비디오로 기록합니다. 녹음하려면 Home 제목 아래에서 New Sequence in RAM을 선택한 다음 빨간색 녹음 버튼을 누릅니다.

마지막으로, 녹화가 완료된 후 Home(홈) 제목을 클릭하고 Export Full Sequence(전체 시퀀스 내보내기)를 선택하여 비디오를 이미지 프레임 시퀀스 시퀀스로 조각화합니다. 실행 버튼을 클릭하여 Mat Lab에서 C.elegans 수영 행동 분석을 위한 컴퓨터 비전 소프트웨어를 시작하는 것으로 시작합니다. 수영 분석 프로그램의 홈 화면에서 하나의 비디오 추가" 또는 여러 비디오 추가" 버튼을 사용하여 유전자형, 날짜, 시험 및 기간과 같은 관련 레이블을 부착하면서 한 번에 하나씩 또는 그룹으로 이미지 프레임 시퀀스를 업로드합니다.

그런 다음 "비디오 처리"를 클릭하여 업로드된 시퀀스에서 여러 동물을 동시에 추적할 수 있습니다. 나타나는 새 화면의 왼쪽 상자에서 원하는 비디오를 선택하고 목록에 추가를 클릭하십시오."그런 다음 링 내부의 세 지점을 선택하여 수영 구역을 구분하고 위에 나열된 모든 비디오 처리를 클릭하여 처리를 시작하십시오. 화면 중앙 하단에서 비디오 처리 진행 상황을 봅니다.

완료되면 비디오 처리 화면을 닫습니다. "측정값 계산"을 클릭하여 처리된 비디오를 한 번에 하나씩 업로드하여 단일 동물의 추적을 검증하거나 거부할 수 있는 새 화면을 엽니다. 이 수동 단계를 사용하여 빨간색 블록에 표시된 추적이 누락된 영역에 초점을 맞추고 녹색 블록에 표시된 성공적인 추적과 대조를 이룹니다.

Find the Validity of the segmented body"화면 하단의 첫 번째 색상 막대에 있습니다. 유효한 프레임의 백분율은 녹색이고 거부된 프레임의 백분율은 빨간색입니다. 그런 다음 다음 블록인 Switch validity"Split block" 및 Isolate frame(프레임 분리) 옵션을 사용하여 유효하거나 거부된 프레임의 블록을 탐색하고 수정합니다.

드물게 붐비지 않는 수영 구역에서 두 동물이 길을 건너는 경우 Switch" 버튼을 사용하여 특정 프레임 범위에서 식별 번호를 전환하십시오. 마지막으로 Save and compute measures"를 클릭하여 처리된 다른 비디오를 업로드하기 전에 유효성 입력을 저장합니다. 그런 다음 닫기"를 선택하여 측정값 계산 화면을 종료합니다.

이 소프트웨어는 배경에 있는 개별 동물의 수영 성능에 대한 곡률 맵과 나중에 표시되는 8개의 파라미터를 계산합니다. Computer Vision 소프트웨어 프로그램의 홈 화면에서 결과 표시"를 클릭하여 분석 출력을 얻습니다. 그런 다음 왼쪽 상자에서 원하는 분석된 프레임 시퀀스를 선택하고 선택한 샘플에 추가" 또는 새 샘플에 추가" 버튼을 클릭하여 새로운 기존 샘플 그룹으로 이동하여 통계적 처리를 위한 샘플 그룹을 만듭니다.

Show graphs for these samples(이러한 샘플에 대한 그래프 표시)"를 클릭하여 화면 맨 위에 선택한 8개의 매개변수 각각에 대한 샘플의 그래프와 주요 통계를 표시하는 두 번째 화면으로 이동합니다. 그런 다음 2D 히스토그램"을 선택하여 X축의 측정값을 통해 두 매개변수의 조합을 플롯하고 화면 왼쪽의 Y축 드롭다운 메뉴에서 측정값을 표시합니다. 닫기"를 클릭하여 종료하고 결과 표시" 화면으로 돌아갑니다.

그런 다음 화면 왼쪽 상단의 내보내기 버튼을 선택하여 자세한 숫자 데이터를 csv 파일로 저장하여 스프레드시트 프로그램에서 열고 추가로 조작할 수 있습니다. 마지막으로 닫기"를 선택하여 결과 표시" 화면을 종료하고 홈 화면으로 돌아갑니다. "종료"를 클릭하여 분석된 비디오 시퀀스가 포함된 데이터베이스를 저장합니다.

파도 시작 속도, 활동 지수, 브러시 스트로크 및 이동 속도와 같은 수영의 특정 매개변수는 유리한 유전적 배경에서도 나이가 들면서 점차 감소했습니다. 반면에, 신체 파동 수, 비대칭, 스트레치 및 컬링 매개변수는 야생형과 돌연변이 성인의 노화에 따라 증가하는 추세였습니다. 모든 선충은 건강한 성체로 시작하지만, 일부는 급격히 체력을 잃는 반면, 다른 선충은 더 오랜 기간 동안 활력을 유지하는데, 이는 나쁜 선충이 우아한 선충보다 건강 수명이 상당히 짧다는 것을 나타냅니다.

숙달되면 몇 분 만에 4개의 수영 벌레에 대한 분석을 얻을 수 있습니다. 계산은 비디오당 약 6분이 소요되며 원격으로 수행할 수 있습니다. 하루에 250마리의 동물을 처리하는 것이 가능합니다.

이 비디오를 시청한 후에는 수영 시도 비디오를 획득하고 데이터를 처리하여 액체에서 운동에 대한 평가를 얻는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.