gP2S, um sistema de gerenciamento de informações para experimentos CrioEM

Para entrar no gP2S, digite seu nome de usuário e senha. No lado esquerdo, você pode ver a barra de navegação que consiste em um seletor de projetos e um conjunto de itens de navegação que lista os tipos de entidades experimentais do fluxo de trabalho CryoEMEM, amostras compostas de proteínas ou ligantes ou combinação dessas duas, grades, sessões de microscopia, sessões de processamento, mapas e modelos. O último elemento na barra de navegação é um link para a seção de configurações do aplicativo.

Aqui, você poderá adicionar uma série de entidades que permitirão gravar experimentos no gP2S. Preenchê-lo fornecerá informações para várias listas suspensas para usar em todo o sistema. O manuscrito que acompanha inclui informações detalhadas sobre como instalar e configurar gP2S para que ele possa ser usado para registrar experimentos.

Neste vídeo, apenas ilustramos uma das etapas de configuração, como registrar um suporte de amostra criogênico e, em seguida, ilustramos com mais detalhes como os usuários podem registrar experimentos no gP2S. Os titulares da amostra podem ser configurados uma vez que os microscópios tenham sido registrados navegando para a seção de suporte de amostra. Ao registrar um novo suporte de amostra, você deve especificar com qual dos microscópios configurados ele pode ser usado e se ele pode ser usado para espécimes crios.

O aplicativo gP2S é orientado para projetos. Isso significa que a entidade do fluxo de trabalho só pode ser criada no contexto de um projeto. O projeto relevante deve ser selecionado a partir de um dropdown.

Ao selecionar um projeto, o número de entidades de cada tipo que estão associadas a este projeto é exibido na seção fluxo de trabalho. Você pode ver que, neste caso específico, 89 amostras foram registradas, 203 grades, 80 sessões de microscopia, cinco sessões de processamento, sete mapas e dois modelos. Quando você clica em qualquer um dos tipos de entidades de fluxo de trabalho, por exemplo, sessões de microscopia, uma lista dessas entidades é mostrada.

Esta lista consiste em um rótulo. Pode haver também uma bandeira, como neste caso, para mostrar se foi uma sessão de microscopia de crio ou de manchas negativas, e até seis campos de metadados principais. No caso da sessão de microscopia, você pode ver qual grade foi imageda, o número de imagens coletadas, os horários de início e término da sessão e qual microscópio e detector foram usados.

A seleção de uma das entidades listadas abre uma página de detalhes que lista todas as informações disponíveis para este item, o que no caso das sessões de microscopia é muito. Abaixo dos detalhes da microscopia, você pode ver uma lista de resumo de todas as entidades ancestrais, como grades e amostras. Isso permite uma navegação muito rápida através da linhagem da entidade exibida.

Vamos pular para modelos para visualizar melhor isso. Finalmente, qualquer entidade no gP2S pode ser comentada selecionando comentários. Como você pode ver para este modelo em particular, um comentário já existe.

Clicar nele mostra quem e quando o criou. Você pode adicionar outro comentário inserindo um texto gratuito e anexando opcionalmente um ou mais arquivos. Agora que visitamos a parte principal do aplicativo, vamos demonstrar como registrar entidades experimentais durante um experimento cryoEM.

Na primeira etapa do fluxo de trabalho, você será solicitado a descrever sua amostra. Para isso, você tem que primeiro definir pelo menos um componente, proteína ou ligante. Adicionar uma nova proteína requer apenas um rótulo de proteína, mas para ajudar a descrever melhor a proteína, você também pode adicionar um identificador de purificação.

Este campo pode conter um número de lote muito ou servir como um lugar para um rótulo de código de barras. Se o gP2S foi personalizado para se integrar a um sistema de registro de proteínas, o ID PUR pode ser validado automaticamente e usado para recuperar e exibir informações detalhadas sobre esse lote de proteínas. Para ligantes, um rótulo e a concentração de estoque são obrigatórios e outros dois campos são opcionais, conceito e identificador de lote.

Uma amostra é definida por qualquer combinação de proteínas e ligantes e suas concentrações finais. No nosso caso, criaremos uma amostra que contém uma proteína que foi previamente registrada no gP2S. Os componentes são fáceis de encontrar graças à queda pesquisável.

Se você não encontrar o seu componente, você pode criar um do zero nesta etapa. Opcionalmente, você também pode especificar outros detalhes experimentais da sua amostra, como tempo de incubação e temperatura, buffer e uma descrição gratuita do protocolo de texto. Quando sua amostra estiver pronta e você estiver fazendo grades, navegue até grades e crie um novo crio.

Selecione o tipo de grade e o protocolo de tratamento de superfície utilizado, por exemplo, um protocolo de descarga de brilho. Em seguida, indique se você está preparando uma grade criogenada ou uma grade de manchas negativa e selecione um dos protocolos de vitrificação pré-configurados da lista suspensa. Em seguida, selecione na lista suspensa a amostra que você aplicou na grade.

Se você optar por diluir ou concentrar a amostra selecionada, use o alternador e especifique o fator de diluição ou concentração relevante. Você também deve especificar o volume aplicado na grade e, opcionalmente, registrar um tempo de incubação. Finalmente, você tem que definir o local de armazenamento da grade.

Se você quiser, altere o rótulo padrão e salve a grade. Depois de registrar suas grades, você poderá registrar experimentos de coleta de dados criando uma sessão de microscopia. O formulário consiste em quatro seções: informações básicas, configurações de microscópio, configurações de exposição e controle de microscópio.

A primeira seção contém informações básicas, um rótulo, alterar o valor padrão se quiser. Observe que o sistema preenche automaticamente a data e a hora de início. A data e a hora de término são opcionais porque você provavelmente estará registrando a sessão de microscopia enquanto seu experimento ainda está em andamento.

Se você sabe a data e a hora do término, você pode digitá-lo manualmente ou usar agora botão para digitar o atual. Em seguida, selecione qual grade foi imageda e qual microscópio foi usado. Por padrão, o microscópio mais recentemente usado no projeto atual é pré-selecionado.

Selecione um detector e, opcionalmente, quantas imagens foram coletadas. A terceira seção da sessão de microscopia contém informações sobre as configurações de exposição. Nesta seção, são registrados os seguintes metadados: ampliação, tamanho da mancha, diâmetro da área iluminada, taxa de exposição, duração da exposição e número de quadros.

Você deve indicar se nanoprobe, modo de contagem, fracionamento de dose e super resolução foram usados. Eles só são habilitados se o microscópio e o detector selecionados tiverem essas características. Depois de inserir o fator de binning de pixels, se houver, uma série de parâmetros experimentalmente importantes são calculados na mosca e exibidos.

O trabalho de processamento de imagens é gravado em uma sessão de processamento. Cada sessão de processamento está relacionada a pelo menos uma sessão de microscopia, que você seleciona em uma lista suspensa. Você pode adicionar mais sessões de microscopia se mesclar dados de várias sessões durante o processamento.

Você também deve indicar quais pacotes de software foram usados selecionando o rótulo do software e sua versão. Há também um lugar para algumas notas relacionadas. Você tem que fornecer o número de micrografos e partículas colhidas.

Você também pode gravar o nome do diretório ou o caminho completo onde você fez o processamento. Uma vez que uma ou mais reconstruções tridimensionais tenham sido obtidas, os mapas podem ser depositados em gP2S. Cada mapa está associado a uma sessão de processamento e consiste no arquivo de mapa real.

o gP2S permite qualquer tipo de arquivo. Digite metadados-chave, como o tamanho do pixel, recomendado é um nível de contorno para renderização de superfície, que simetria você aplicou, número de imagens usadas para criar o mapa, e a resolução estimada em suas melhores partes, a resolução global média e resolução em piores partes. Como no caso, em muitas partes do gP2S, as regras de validação verificam sua entrada em busca de erros óbvios.

Mapas podem estar associados uns aos outros usando diferentes tipos de relacionamentos. Ao registrar tal associação, você deve selecionar o tipo de relacionamento e mapa relacionado. Uma vez obtido um modelo atômico, ele pode ser depositado em gP2S.

Adicione um arquivo de modelo, resolução e o mapa ou uma lista de mapas dos quais o modelo foi derivado. Além disso, é possível indicar que um modelo é uma versão refinada de um modelo previamente depositado. Mude a gravadora e salve o disco.

Se você colaborar com outros pesquisadores que não têm acesso ao aplicativo, talvez seja necessário gerar documentos sumários que você pode compartilhar. Para isso, o gP2S fornece uma funcionalidade de relatório. Isso gera um arquivo PDF imprimível que inclui todos os metadados descrevendo a entidade e cada uma de suas entidades ancestrais, incluindo todos os comentários.

Esta característica é particularmente valiosa após a deposição do modelo, uma vez que todos os dados e metadados traçando a linhagem do modelo atômico final todo o caminho de volta para os lotes de ligantes de proteínas específicas e pequenas moléculas através de sessões de microscopia e grades estão disponíveis no documento único. Mas um PDF pode ser gerado a partir de qualquer página de visualização de detalhes. Como você pode ver, o gP2S permite que você rastreie várias entidades bem estruturadas e fáceis de navegar.

Como mostrado anteriormente, a validação de dados ao registrar determinadas entidades contribui para metadados de maior qualidade do que poderia ser possível com planilhas clássicas ou notebooks. Obrigado por assistir. Esperamos que este vídeo o incentive a experimentar o gP2S como o sistema de gerenciamento de informações laboratorial para o seu laboratório CryoEM.