Veel onderzoekers genereren "middelgrote", lage-snelheid, en multidimensionale gegevens, die efficiënter kunnen worden beheerd met databases in plaats van spreadsheets. Hier bieden we een conceptueel overzicht van databases, waaronder het visualiseren van multidimensionale gegevens, het koppelen van tabellen in relationele database structuren, het in kaart brengen van semi-geautomatiseerde gegevens pijpleidingen en het gebruik van de database om gegevens betekenis te verhelderiseren.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Databases voor het efficiënt beheren van middelgrote, lage snelheid, multidimensionale data in weefsel engineering
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
De wetenschap vertrouwt op steeds complexere gegevenssets voor de voortgang, maar veelgebruikte methoden voor gegevensbeheer, zoals spreadsheet Programma's, zijn ontoereikend voor de groeiende schaal en complexiteit van deze informatie. Hoewel databasebeheersystemen het potentieel hebben om deze problemen op te lossen, worden ze niet vaak gebruikt buiten bedrijfs-en informatica velden. Toch, veel onderzoek labs al genereren "medium sized", lage snelheid, multidimensionale gegevens die veel baat kunnen hebben bij het implementeren van soortgelijke systemen. In dit artikel geven we een conceptueel overzicht waarin wordt uitgelegd hoe databases functioneren en de voordelen die ze bieden in weefsel engineering toepassingen. Structurele fibroblast-gegevens van personen met een Lamin-A/C-mutatie werden gebruikt om voorbeelden te illustreren binnen een specifieke experimentele context. Voorbeelden zijn het visualiseren van multidimensionale gegevens, het koppelen van tabellen in een relationele databasestructuur, het toewijzen van een semi-geautomatiseerde gegevenspijplijn om onbewerkte gegevens om te zetten in gestructureerde indelingen en de onderliggende syntaxis van een query uit te leggen. Uitkomsten van het analyseren van de gegevens werden gebruikt voor het maken van plots van verschillende regelingen en betekenis werd aangetoond in cel organisatie in uitgelijnde omgevingen tussen de positieve controle van Hutchinson-Gilford Progeria, een bekende laminopathie, en alle andere experimentele groepen. In vergelijking met spreadsheets waren database-methoden enorm tijd efficiënt, eenvoudig te gebruiken na het instellen, toegestaan voor onmiddellijke toegang tot originele bestandslocaties en verhoogde data-rigor. In reactie op de National Institutes of Health (NIH) nadruk op experimentele rigor, is het waarschijnlijk dat veel wetenschappelijke velden uiteindelijk zullen databases als gebruikelijk gebruiken als gevolg van hun sterke vermogen om effectief te organiseren complexe gegevens.
Inleiding
In een tijdperk waar wetenschappelijke vooruitgang sterk wordt gedreven door technologie, is het hanteren van grote hoeveelheden gegevens een integraal facet geworden van onderzoek in alle disciplines. De opkomst van nieuwe gebieden zoals computationele biologie en genomics onderstrepen hoe kritisch het proactieve gebruik van technologie is geworden. Deze trends zijn zeker door te gaan door de wet van Moore en gestage vooruitgang opgedaan bij technologische vooruitgang1,2. Een gevolg hiervan is echter de stijgende hoeveelheden gegenereerde gegevens die de capaciteiten van eerder levensvatbare organisatie metho....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Opmerking: Zie de tabel met materialen voor de softwareversies die in dit protocol worden gebruikt.
1. Evalueer of de gegevens baat zouden hebben bij een database-organisatieschema
- Download de voorbeeldcodes en databases (Zie aanvullende coderings bestanden, die worden samengevat in tabel 1).
- Gebruik Figuur 1 om te evalueren of de gegevensset van belang is "multidimensionaal".
Opmerking: afbeelding 1 is een grafische weergave van een multidimensionale database die is opgegeven voor de voorbeeld gegevensset.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Multi dimensionaliteit van de gegevens
In de context van de hier gepresenteerde voorbeeldgegevens worden de onderwerpen, beschreven in de sectie methoden, werden onderverdeeld in groepen van individuen uit de drie families met de hartziekte-veroorzakende Lmna -Mutatie ("patiënten"), verwante niet-mutatie negatieve controles ("controles"), niet-gerelateerde niet-mutatie negatieve controles ("donoren") en een individu met Hutchinson-Gilford Progeria syndroom (hgps) als een positieve controle
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Technische bespreking van het Protocol
De eerste stap bij het overwegen van het gebruik van databases is om te evalueren als de gegevens zouden profiteren van een dergelijke organisatie.
De volgende essentiële stap is het maken van een automatische code die de minimale invoer van de gebruiker wordt gevraagd en de structuur van de tabelgegevens genereren. In het voorbeeld heeft de gebruiker de categorie van het gegevenstype (celkernen of structurele metingen), de onderwerpaa.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk wordt ondersteund door de National Heart, Lung, en Blood Institute bij de National Institutes of Health, subsidie nummer R01 HL129008. De auteurs bedanken vooral de familieleden van de Lmna -genmutatie voor hun deelname aan de studie. Ook willen we Linda McCarthy bedanken voor haar hulp bij celcultuur en het onderhouden van de Lab Spaces, nasam chokr voor haar deelname aan celbeeldvorming en de kernen data-analyse, en Michael A. grosberg voor zijn pertinente advies bij het opzetten van onze initiële Microsoft Access-database en het beantwoorden van andere technische vragen.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 4',6'-diaminodino-2-fenylinodole (DAPI) | Life Technologies, Carlsbad, CA | ||
| Alexa Fluor 488 Phalloidin | Life Technologies, Carlsbad, CA | ||
| Alexa Fluor 750 geit anti-konijn | Life Technologies, Carlsbad, CA | ||
| digitale CCD-camera ORCAR2 C10600-10B | Hamamatsu Photonics, prefectuur Shizuoka, Japan | ||
| fibronectine | Corning, Corning, NY | ||
| IX-83 gemotoriseerde geïnverteerde microscoop | Olympus America, Center Valley, PA | ||
| Matlab R2018b | Mathworks, Natick, MA | ||
| MS Access | Microsoft, Redmond, WA | ||
| paraformaldehyde (PFA) | Fisher Scientific Company, Hanover Park, IL | ||
| polyklonale konijn anti-menselijke fibronectine | Sigma Aldrich Inc., Saint Louis, MO | ||
| polydimethylsiloxaan (PDMS) | Ellsworth Adhesives, Germantown, WI | ||
| Prolong Gold Antifade | Life Technologies, Carlsbad, CA | ||
| rechthoekige glazen dekglasjes | Fisher Scientific Company, Hanover Park, IL | ||
| Triton-X | Sigma Aldrich Inc., Saint Louis, MO |
Referenties
- Cavin, R. K., Lugli, P., Zhirnov, V. V. Science and engineering beyond Moore's law. Proceedings of the IEEE. 100, Special Centennial Issue 1720-1749 (2012).
- Mast, F. D., Ratushny, A. V., Aitchison, J. D. Systems cell biology. The Journal of Cell Biology. 206 (6), 695-706 (2014).
- Barone, ....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
