gP2S, system zarządzania informacjami dla eksperymentów krioelektromagnetycznych

Aby zalogować się do gP2S, wpisz swoją nazwę użytkownika i hasło. Po lewej stronie znajduje się pasek nawigacyjny, który składa się z selektora projektu i zestawu elementów nawigacyjnych, który zawiera listę typów jednostek eksperymentalnych przepływu pracy CryoEMEM, próbki składające się z białek lub ligandów lub kombinacji tych dwóch, siatki, sesje mikroskopowe, sesje przetwarzania, mapy i modele. Ostatnim elementem na pasku nawigacyjnym jest link do sekcji ustawień aplikacji.

W tym miejscu będziesz mógł dodać szereg encji, które pozwolą Ci nagrywać eksperymenty w gP2S. Wypełnienie go dostarczy informacji dla różnych list rozwijanych do użycia w całym systemie. Towarzyszący manuskrypt zawiera szczegółowe informacje o tym, jak zainstalować i skonfigurować gP2S, aby można go było używać do rejestrowania eksperymentów.

W tym filmie ilustrujemy tylko jeden z kroków konfiguracji, jak zarejestrować uchwyt na próbki kriogeniczne, a następnie bardziej szczegółowo, w jaki sposób użytkownicy mogą rejestrować eksperymenty w gP2S. Uchwyty na próbki można skonfigurować po zarejestrowaniu mikroskopów, przechodząc do sekcji uchwytów na próbki. Podczas rejestracji nowego uchwytu na próbkę należy określić, z którym ze skonfigurowanych mikroskopów może on być używany i czy może być używany do kriogenicznych próbek.

Aplikacja gP2S jest zorientowana na projekty. Oznacza to, że encja przepływu pracy może zostać utworzona tylko w kontekście projektu. Odpowiedni projekt musi zostać wybrany z listy rozwijanej.

Po wybraniu projektu liczba encji każdego typu, które są skojarzone z tym projektem, jest wyświetlana w sekcji przepływu pracy. Widać, że w tym konkretnym przypadku zarejestrowano 89 próbek, 203 siatki, 80 sesji mikroskopowych, pięć sesji przetwarzania, siedem map i dwa modele. Po kliknięciu dowolnego typu jednostki przepływu pracy, na przykład sesji mikroskopowych, zostanie wyświetlona lista tych jednostek.

Ta lista składa się z etykiety. Może być również flaga, jak w tym przypadku, aby pokazać, czy była to sesja mikroskopii kriogenicznej, czy mikroskopii barwień ujemnych, oraz do sześciu kluczowych pól metadanych. W przypadku sesji mikroskopowej można zobaczyć, jaka siatka została zobrazowana, liczba zebranych obrazów, daty rozpoczęcia i zakończenia sesji oraz jaki mikroskop i detektor zostały użyte.

Wybranie jednego z wymienionych podmiotów otwiera stronę szczegółów, która zawiera listę wszystkich dostępnych informacji dla tego elementu, co w przypadku sesji mikroskopowych jest bardzo dużo. Pod szczegółami mikroskopii znajduje się lista podsumowująca wszystkie jednostki przodków, takie jak siatki i próbki. Pozwala to na bardzo szybką nawigację po pochodzeniu wyświetlanej jednostki.

Przejdźmy do modeli, aby lepiej to zobrazować. Na koniec każdy element w gP2S można skomentować, wybierając komentarze. Jak widać w przypadku tego konkretnego modelu, jeden komentarz już istnieje.

Kliknięcie na nią pokazuje, kto i kiedy ją stworzył. Możesz dodać kolejny komentarz, wprowadzając dowolny tekst i opcjonalnie dołączając jeden lub więcej plików. Teraz, gdy zwiedziliśmy już główną część aplikacji, pokażemy, jak rejestrować jednostki eksperymentalne podczas eksperymentu CryoEM.

W pierwszym kroku przepływu pracy zostaniesz poproszony o opisanie swojej próbki. Aby to zrobić, musisz najpierw zdefiniować co najmniej jeden składnik, białko lub ligand. Dodanie nowego białka wymaga jedynie etykiety białka, ale aby pomóc w lepszym opisie białka, można również dodać identyfikator oczyszczania.

Pole to może zawierać numer partii lub służyć jako miejsce na etykietę z kodem kreskowym. Jeśli gP2S został dostosowany do integracji z systemem rejestracji białek, identyfikator PUR może zostać automatycznie zweryfikowany i wykorzystany do pobrania i wyświetlenia szczegółowych informacji o tej partii białka. W przypadku ligandów etykieta i stężenie w stadzie są obowiązkowe, a dwa inne pola są nieobowiązkowe: pojęcie i identyfikator partii.

Próbka jest definiowana przez dowolną kombinację białek i ligandów oraz ich końcowe stężenia. W naszym przypadku stworzymy próbkę, która zawiera jedno białko, które zostało wcześniej zarejestrowane w gP2S. Komponenty są łatwe do znalezienia dzięki rozwijanej liście rozwijanej z możliwością wyszukiwania.

Jeśli nie znajdziesz swojego komponentu, możesz utworzyć go od podstaw na tym etapie. Opcjonalnie można również określić inne szczegóły eksperymentalne próbki, takie jak czas i temperatura inkubacji, bufor oraz opis protokołu w postaci dowolnego tekstu. Gdy próbka jest gotowa i tworzysz siatki, przejdź do siatek i utwórz nową kriowanż.

Wybierz typ siatki i zastosowany protokół obróbki powierzchni, na przykład protokół wyładowań jarzeniowych. Następnie wskaż, czy przygotowujesz kriografię, czy siatkę do barwienia ujemnego i wybierz jeden ze wstępnie skonfigurowanych protokołów witryfikacji z listy rozwijanej. Następnie wybierz z listy rozwijanej próbkę, którą zastosowałeś do siatki.

Jeśli zdecydujesz się rozcieńczyć lub zagęścić wybraną próbkę, użyj przełącznika i określ odpowiedni współczynnik rozcieńczenia lub stężenia. Należy również określić objętość zastosowaną do siatki i opcjonalnie zarejestrować czas inkubacji. Na koniec musisz zdefiniować lokalizację magazynowania w sieci.

Jeśli chcesz, zmień domyślną etykietę i zapisz siatkę. Po zarejestrowaniu siatek będzie można zarejestrować eksperymenty związane z gromadzeniem danych, tworząc sesję mikroskopową. Formularz składa się z czterech sekcji: podstawowe informacje, ustawienia mikroskopu, ustawienia ekspozycji i sterowanie mikroskopem.

Pierwsza sekcja zawiera podstawowe informacje, etykietę, zmień wartość domyślną, jeśli chcesz. Zwróć uwagę, że system automatycznie wypełnia datę i godzinę rozpoczęcia. Data i godzina zakończenia są opcjonalne, ponieważ prawdopodobnie będziesz rejestrować sesję mikroskopową, gdy eksperyment jest nadal w toku.

Jeśli znasz datę i godzinę zakończenia, możesz wpisać ją ręcznie lub użyć przycisku teraz, aby wprowadzić bieżącą. Następnie wybierz, jaka siatka została zobrazowana i jaki mikroskop został użyty. Domyślnie wstępnie wybrany jest mikroskop ostatnio używany w bieżącym projekcie.

Wybierz detektor i opcjonalnie, ile obrazów zostało zebranych. Trzecia część sesji mikroskopowej zawiera informacje o ustawieniach ekspozycji. W tej sekcji rejestrowane są następujące metadane: powiększenie, rozmiar plamki, średnica oświetlanego obszaru, szybkość ekspozycji, czas trwania ekspozycji i liczba klatek.

Należy wskazać, czy zastosowano nanosondę, tryb zliczania, frakcjonowanie dawki i super rozdzielczość. Są one włączone tylko wtedy, gdy wybrany mikroskop i detektor mają te funkcje. Po wprowadzeniu współczynnika kategoryzacji pikseli, jeśli taki istnieje, na bieżąco obliczana jest i wyświetlana liczba parametrów ważnych eksperymentalnie.

Praca związana z przetwarzaniem obrazu jest rejestrowana w sesji przetwarzania. Każda sesja przetwarzania jest powiązana z co najmniej jedną sesją mikroskopową, którą można wybrać z listy rozwijanej. Możesz dodać więcej sesji mikroskopowych, jeśli podczas przetwarzania scalisz dane z kilku sesji.

Należy również wskazać, które pakiety oprogramowania były używane, wybierając etykietę oprogramowania i jego wersję. Jest też miejsce na kilka powiązanych notatek. Musisz podać liczbę mikrofotografii i pobranych cząstek.

Możesz również zapisać nazwę katalogu lub pełną ścieżkę, w której wykonałeś przetwarzanie. Po uzyskaniu jednej lub więcej rekonstrukcji trójwymiarowych mapy można zdeponować w gP2S. Każda mapa jest skojarzona z sesją przetwarzania i składa się z rzeczywistego pliku mapy.

gP2S pozwala na dowolny typ pliku. Wprowadź kluczowe metadane, takie jak rozmiar piksela, zalecany poziom konturu dla renderowania powierzchni, zastosowana symetria, liczba obrazów użytych do utworzenia mapy oraz szacowana rozdzielczość w jej najlepszych częściach, średnia rozdzielczość globalna i rozdzielczość w najgorszych częściach. Podobnie jak w tym przypadku, w wielu częściach gP2S reguły walidacji sprawdzają dane wejściowe pod kątem oczywistych błędów.

Mapy mogą być ze sobą powiązane przy użyciu różnych typów relacji. Rejestrując takie stowarzyszenie, należy wybrać rodzaj relacji i powiązaną mapę. Po uzyskaniu modelu atomowego można go zdeponować w gP2S.

Dodaj plik modelu, rozdzielczość i mapę lub listę map, na podstawie których powstał model. Dodatkowo możliwe jest wskazanie, że model jest udoskonaloną wersją wcześniej zdeponowanego modelu. Zmień etykietę i zapisz rekord.

W przypadku współpracy z innymi badaczami, którzy nie mają dostępu do aplikacji, może być konieczne wygenerowanie dokumentów podsumowujących, które można następnie udostępnić. W tym celu gP2S udostępnia funkcjonalność raportu. Spowoduje to wygenerowanie pliku PDF do wydrukowania, który zawiera wszystkie metadane opisujące jednostkę i każdą z jej encji nadrzędnych, w tym wszystkie komentarze.

Cecha ta jest szczególnie cenna po osadzaniu modelu, ponieważ wszystkie dane i metadane śledzące rodowód końcowego modelu atomowego aż do określonych partii ligandów białek i małych cząsteczek za pomocą sesji mikroskopowych i siatek są dostępne w jednolitym dokumencie. Plik PDF można jednak wygenerować z dowolnej strony widoku szczegółów. Jak widać, gP2S umożliwia śledzenie różnych encji, które są dobrze ustrukturyzowane i łatwe w nawigacji.

Jak pokazano wcześniej, walidacja danych podczas rejestrowania określonych encji przyczynia się do wyższej jakości metadanych niż może to być osiągalne w przypadku klasycznych arkuszy kalkulacyjnych lub notatników. Dziękuję za oglądanie. Mamy nadzieję, że ten film zachęci Cię do wypróbowania gP2S jako systemu zarządzania informacjami laboratoryjnymi w Twoim laboratorium CryoEM.