Single-cell-based image analysis of high-throughput cell array screens for quantification of viral infection
| Název česky | Analýza obrazů buněčných arrays založená na zpracovávání jednotlivých buněk kvantifikující virovou infekci při vysoce průchodném screeningu |
|---|---|
| Autoři | |
| Rok publikování | 2009 |
| Druh | Článek v odborném periodiku |
| Časopis / Zdroj | Cytometry Part A |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| www | http://www3.interscience.wiley.com/journal/121511933/abstract |
| Obor | Využití počítačů, robotika a její aplikace |
| Klíčová slova | image analysis; cell nucleus segmentation; quantification of viral infection; siRNA screening; cell-based arrays; immunofluorescence microscopy; image quality control |
| Popis | Identifikace eukaryotických genů hrajících roli při vstupu viru do buňky a jeho replikaci v ní je důležitá pro pochopení virové infekce. Cílem je vyvinutí systému pro screening využívající siRNA, buněčné arrays a vysokoprůchodovou fluorescenční mikroskopii. Hlavním problémem je efektivní, robustní a automatická analýza jednotlivých buněk ve velkém množství obrazových dat. Vyvinutý postup zahrnuje: (i) nové prahovací schéma pro segmentaci buněčných jader založené na analýze gradientu, které nevyžaduje dodatečné kroky pro rozdělování jader ve shlucích, (ii) kvantifikaci virového signálu v okolí buněčných jader, (iii) lokalizaci transfekovaných buněk pomocí prokládání kružnic a mřížek s a priori známými parametry, (iv) klasifikaci buněk jako infikované a neinfikované, (v) kontrolu kvality obrazu (napr. identifikace neostrých obrazů). Výsledky našeho přístupu pro segmentaci buněčných jader byly porovnány s dříve vyvinutým schématem založeným na adaptivním prahování kombinovaným s následným rozdělováním shluků jader. Náš přístup, který krok pro rozdělování shluků nevyžaduje správně segmentoval 97,1% všech jader, zatímco předchozí schéma 95,8%. Použitím našeho algroritmu pro detekci neostrých obrázků jsme dosáhli rozlišovací schopnost 99,4%. Celý systém byl aplikován na více než 55 000 obrazů buněk infikovaných buď hepatitidou C nebo virem horečky dengue. Redukce míry infekce byly správně detekovány jak v pozitivních siRNA kontrolách, tak i pro jiné molekuly siRNA, například atakující buněčné geny nějak zapojených do virové infekce. Celý zvolený přístup pro analýzu obrazu umožňuje automatické a přesné určení změn ve virové infekci pomocí siRNA buněčných arrays. |
| Související projekty: |