gP2S, een informatiebeheersysteem voor CryoEM-experimenten

Als u zich wilt aanmelden bij gP2S, typt u uw gebruikersnaam en wachtwoord. Aan de linkerkant ziet u de navigatiebalk die bestaat uit een projectkiezer en een set navigatie-items met de experimentele entiteitstypen van de CryoEMEM-workflow, voorbeelden die zijn samengesteld uit eiwitten of liganden of een combinatie van deze twee, rasters, microscopiesessies, verwerkingssessies, kaarten en modellen. Het laatste element in de navigatiebalk is een koppeling naar het instellingengedeelte van de toepassing.

Hier kunt u een aantal entiteiten toevoegen waarmee u experimenten in gP2S kunt opnemen. Het invullen ervan biedt informatie voor verschillende vervolgkeuzelijsten die in het hele systeem kunnen worden gebruikt. Het bijbehorende manuscript bevat gedetailleerde informatie over het installeren en configureren van gP2S, zodat het kan worden gebruikt om experimenten te registreren.

In deze video illustreren we slechts één van de configuratiestappen, hoe een cryogene monsterhouder te registreren en vervolgens in meer detail te illustreren hoe gebruikers experimenten in gP2S kunnen registreren. Monsterhouders kunnen worden geconfigureerd zodra microscopen zijn geregistreerd door naar de sectie monsterhouder te navigeren. Bij het registreren van een nieuwe monsterhouder moet u opgeven met welke van de geconfigureerde microscopen deze kan worden gebruikt en of deze kan worden gebruikt voor cryomonsters.

De gP2S applicatie is projectgericht. Dit betekent dat de werkstroomentiteit alleen kan worden gemaakt in de context van een project. Het betreffende project moet worden geselecteerd uit een vervolgkeuzelijst.

Wanneer u een project selecteert, wordt het aantal entiteiten van elk type dat aan dit project is gekoppeld, weergegeven in de werkstroomsectie. U kunt zien dat in dit specifieke geval 89 monsters zijn geregistreerd, 203 rasters, 80 microscopiesessies, vijf verwerkingssessies, zeven kaarten en twee modellen. Wanneer u op een van de typen werkstroomentiteiten klikt, bijvoorbeeld microscopiesessies, wordt een lijst met die entiteiten weergegeven.

Deze lijst bestaat uit een label. Er kan ook een vlag zijn, zoals in dit geval, om aan te geven of het een cryo- of negatieve vlekmicroscopiesessie was, en maximaal zes belangrijke metagegevensvelden. In het geval van een microscopiesessie kunt u zien welk raster is afgebeeld, het aantal beelden dat is verzameld, de begin- en einddatumtijden van de sessie en welke microscoop en detector zijn gebruikt.

Als u een van de vermelde entiteiten selecteert, wordt een detailpagina geopend met alle beschikbare informatie voor dit item, wat in het geval van de microscopiesessies veel is. Onder de microscopiedetails ziet u een overzichtslijst van alle voorouderentiteiten zoals rasters en voorbeelden. Dit zorgt voor een zeer snelle navigatie door de afstamming van de weergegeven entiteit.

Laten we naar modellen gaan om dit beter te visualiseren. Ten slotte kan elke entiteit in gP2S worden becommentarieerd door opmerkingen te selecteren. Zoals u voor dit specifieke model kunt zien, bestaat er al één opmerking.

Als u erop klikt, ziet u wie en wanneer het is gemaakt. U kunt een andere opmerking toevoegen door een vrije tekst in te voeren en optioneel een of meer bestanden bij te voegen. Nu we het grootste deel van de applicatie hebben bekeken, zullen we demonstreren hoe experimentele entiteiten kunnen worden geregistreerd tijdens een CryoEM-experiment.

In de eerste stap van de werkstroom wordt u gevraagd uw voorbeeld te beschrijven. Om dit te doen, moet je eerst ten minste één component, eiwit of ligand definiëren. Het toevoegen van een nieuw eiwit vereist alleen een eiwitlabel, maar om het eiwit beter te beschrijven, kunt u ook een zuiveringsidentificatie toevoegen.

Dit veld kan een partijbatchnummer bevatten of dienen als plaats voor een streepjescodelabel. Als gP2S is aangepast om te integreren met een eiwitregistratiesysteem, kan de PUR-ID automatisch worden gevalideerd en worden gebruikt om gedetailleerde informatie over deze partij eiwitten op te halen en weer te geven. Voor liganden zijn een label en de voorraadconcentratie verplicht en twee andere velden zijn optioneel, concept- en batchpartijidentificatie.

Een monster wordt gedefinieerd door elke combinatie van eiwitten en liganden en hun uiteindelijke concentraties. In ons geval maken we een monster dat één eiwit bevat dat eerder is geregistreerd in gP2S. Componenten zijn gemakkelijk te vinden dankzij de doorzoekbare vervolgkeuzelijst.

Als u uw onderdeel niet vindt, kunt u er bij deze stap een helemaal opnieuw maken. Optioneel kunt u ook andere experimentele details van uw monster opgeven, zoals incubatietijd en temperatuur, buffer en een beschrijving van het vrije tekstprotocol. Wanneer uw monster klaar is en u rasters maakt, navigeert u naar rasters en maakt u een nieuwe cryo.

Selecteer het rastertype en het gebruikte oppervlaktebehandelingsprotocol, bijvoorbeeld een gloeiontladingsprotocol. Geef vervolgens aan of u een cryo- of een negatief vlekkenraster voorbereidt en selecteer een van de vooraf geconfigureerde vitrificatieprotocollen in de vervolgkeuzelijst. Selecteer vervolgens in de vervolgkeuzelijst het voorbeeld dat u op het raster hebt toegepast.

Als u ervoor kiest het geselecteerde monster te verdunnen of te concentreren, gebruikt u de schakelaar en geeft u de relevante verdunnings- of concentratiefactor op. U moet ook het volume opgeven dat op het raster wordt toegepast en optioneel een incubatietijd vastleggen. Ten slotte moet u de opslaglocatie van het raster definiëren.

Wijzig desgewenst het standaardlabel en sla het raster op. Zodra u uw rasters hebt geregistreerd, kunt u experimenten met gegevensverzameling registreren door een microscopiesessie te maken. Het formulier bestaat uit vier secties: basisinformatie, microscoopinstellingen, belichtingsinstellingen en microscoopbesturing.

De eerste sectie bevat basisinformatie, een label, wijzig desgewenst de standaardwaarde. U ziet dat het systeem automatisch de begindatum en -tijd invult. Einddatum en -tijd zijn optioneel omdat u waarschijnlijk de microscopiesessie registreert terwijl uw experiment nog loopt.

Als u de einddatum en -tijd weet, kunt u deze handmatig typen of de knop Nu gebruiken om de huidige in te voeren. Selecteer vervolgens welk raster is afgebeeld en welke microscoop is gebruikt. Standaard is de microscoop die het laatst in het huidige project is gebruikt, vooraf geselecteerd.

Selecteer een detector en optioneel hoeveel afbeeldingen zijn verzameld. Het derde deel van de microscopiesessie bevat informatie over belichtingsinstellingen. In deze sectie worden de volgende metagegevens vastgelegd: vergroting, vlekgrootte, diameter van het verlichte gebied, belichtingssnelheid, belichtingsduur en aantal frames.

U moet aangeven of nanoprobe, telmodus, dosisfractie en superresolutie zijn gebruikt. Ze zijn alleen ingeschakeld als de geselecteerde microscoop en detector deze functies hebben. Na het invoeren van de pixel binning factor, indien aanwezig, worden een aantal experimenteel belangrijke parameters on the fly berekend en weergegeven.

Beeldverwerkingswerk wordt vastgelegd in een verwerkingssessie. Elke verwerkingssessie is gerelateerd aan ten minste één microscopiesessie, die u selecteert in een vervolgkeuzelijst. U kunt meer microscopiesessies toevoegen als u tijdens de verwerking gegevens van verschillende sessies samenvoegt.

U moet ook aangeven welke softwarepakketten zijn gebruikt door het softwarelabel en de bijbehorende versie te selecteren. Er is ook een plaats voor enkele gerelateerde notities. Je moet het aantal micrografen en geplukte deeltjes opgeven.

U kunt ook de naam van de map of het volledige pad vastleggen waar u de verwerking hebt gedaan. Zodra een of meer driedimensionale reconstructies zijn verkregen, kunnen de kaarten in gP2S worden gedeponeerd. Elke kaart is gekoppeld aan een verwerkingssessie en bestaat uit het werkelijke kaartbestand.

gP2S maakt elk bestandstype mogelijk. Voer belangrijke metagegevens in, zoals de grootte van de pixel, aanbevolen is een contourniveau voor oppervlakteweergave, welke symmetrie u hebt toegepast, het aantal afbeeldingen dat is gebruikt om de kaart te maken en de geschatte resolutie in de beste delen, de gemiddelde globale resolutie en de resolutie in de slechtste delen. Net als in het geval dat in veel delen van gP2S validatieregels uw invoer controleren op kennelijke fouten.

Kaarten kunnen aan elkaar worden gekoppeld met behulp van verschillende soorten relaties. Wanneer u een dergelijke koppeling registreert, moet u het type relatie en de gerelateerde kaart selecteren. Zodra een atoommodel is verkregen, kan het in gP2S worden gedeponeerd.

Voeg een modelbestand, resolutie en de kaart of een lijst met kaarten toe waaruit het model is afgeleid. Bovendien is het mogelijk om aan te geven dat een model een verfijnde versie is van een eerder gedeponeerd model. Wijzig het label en sla de record op.

Als u samenwerkt met andere onderzoekers die geen toegang hebben tot de toepassing, kan het nodig zijn om overzichtsdocumenten te genereren die u vervolgens kunt delen. Hiervoor biedt gP2S een rapportfunctionaliteit. Dit genereert een afdrukbaar PDF-bestand met alle metagegevens die de entiteit en elk van de voorouderentiteiten beschrijven, inclusief alle opmerkingen.

Deze functie is bijzonder waardevol na modeldepositie, omdat alle gegevens en metagegevens die de afstamming van het uiteindelijke atoommodel volgen, helemaal terug naar specifieke eiwit- en kleine molecuulligandpartijen via microscopiesessies en rasters beschikbaar zijn in het ene document. Maar een PDF kan worden gegenereerd vanaf elke detailweergavepagina. Zoals u kunt zien, kunt u met gP2S verschillende entiteiten volgen die goed gestructureerd zijn en gemakkelijk te navigeren zijn.

Zoals eerder is aangetoond, draagt gegevensvalidatie bij het registreren van bepaalde entiteiten bij aan metagegevens van hogere kwaliteit dan mogelijk haalbaar is met klassieke spreadsheets of notitieblokken. Bedankt voor het kijken. We hopen dat deze video u zal aanmoedigen om gP2S te proberen als het laboratoriuminformatiebeheersysteem voor uw CryoEM-lab.