$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hücre polaritesi, hücre altı düzeyde özel alanların ortaya çıkmasıyla sonuçlanan, uzamsal olarak konsantre moleküller ve yapılar topluluğu tarafından kurulan makroskopik bir fenomendir. Hücre bölünmesi, büyümesi ve göçü gibi temel biyolojik işlevlerin altında yatan asimetrik morfolojik yapıların geliştirilmesiyle ilişkilidir. Ek olarak, hücre polaritesinin bozulması, kanser ve mide displazisi gibi doku ile ilgili bozukluklarla ilişkilendirilmiştir.
Bireysel polarize hücrelerde floresan raportörlerin uzay-zamansal dinamiklerini değerlendirmek için mevcut yöntemler, genellikle hücrelerin ana ekseni boyunca bir orta hattı izlemek için manuel adımlar içerir, bu da zaman alıcıdır ve güçlü önyargılara eğilimlidir. Ayrıca, oransal analiz, iki floresan kanalı kullanarak raportör moleküllerin eşit olmayan dağılımını düzeltebilse de, arka plan çıkarma teknikleri genellikle keyfidir ve istatistiksel destekten yoksundur.
Bu makale, bir hücre polaritesi modeli kullanarak tek hücrelerin uzay-zamansal davranışını otomatikleştirmek ve ölçmek için yeni bir hesaplama hattı sunmaktadır: polen tüpü/kök kılı büyümesi ve sitozolik iyon dinamikleri. Oransal görüntüleri işlemek ve hücre içi dinamiklerin ve büyümenin nicel bir temsilini çıkarmak için üç aşamalı bir algoritma geliştirildi. İlk adım, hücreyi arka plandan bölümlere ayırır ve piksel yoğunluğu uzayında bir eşikleme tekniği aracılığıyla ikili bir maske üretir. İkinci adım, bir iskeletleştirme işlemi yoluyla hücrenin orta hattından geçen bir yolu izler. Son olarak, üçüncü adım, işlenen verileri bir oransal zaman atlamalı olarak sağlar ve bir oransal kimograf (yani, zaman içinde bir 1B uzamsal profil) verir. Büyüyen polen tüplerinden genetik olarak kodlanmış floresan raportörlerle elde edilen oransal görüntülerden elde edilen veriler, yöntemi karşılaştırmak için kullanıldı. Bu boru hattı, polarize hücrelerin orta hattı boyunca uzay-zamansal dinamiklerin daha hızlı, daha az önyargılı ve daha doğru bir şekilde temsil edilmesini sağlar, böylece hücre polaritesini araştırmak için mevcut nicel araç setini geliştirir. AMEBaS Python kaynak kodu şu adreste mevcuttur: https://github.com/badain/amebas.git