Video Bioinformatica Analyse van menselijke embryonale stamcellen Colony Growth
Summary
Video bioinformatica is de geautomatiseerde verwerking, analyse, begrip, en data mining van biologische ruimte-tijd gegevens uit microscopische video's. Het doel van dit artikel is om aan te tonen een methode voor het meten van menselijke embryonale stamcellen kolonie groei van het gebruik van een video bioinformatica methode.
Abstract
Omdat de video-data zijn complex en bestaan uit veel afbeeldingen, mijnbouw informatie van videomateriaal is moeilijk om te doen zonder de hulp van de computer software. Video bioinformatica is een krachtige kwantitatieve benadering voor de extractie van ruimte-tijd gegevens van video-beelden met behulp van computer software voor dating mining en analyse uit te voeren. In dit artikel introduceren we een video bioinformatica methode voor het kwantificeren van de groei van menselijke embryonale stamcellen (hESC) door het analyseren van time-lapse video's verzameld in een Nikon BioStation CT-incubator uitgerust met een camera voor video-imaging. In onze experimenten werden hESC kolonies die werden vastgemaakt aan Matrigel gefilmd voor 48 uur in de BioStation CT. Voor het bepalen van het tempo van de groei van deze kolonies werden recepten ontwikkeld met behulp van CL-Quant software die gebruikers in staat stelt te extraheren verschillende soorten van gegevens van videobeelden. Om nauwkeurig te evalueren kolonie groei werden drie recepten gecreëerd. De eerste gesegmenteerd het beeld in de kolonie en de achtergrond, de tweede verbeterde het beeld om kolonies nauwkeurig te definiëren in de video-sequentie, en de derde gemeten van het aantal pixels in de kolonie in de tijd. De drie recepten werden uitgevoerd in de juiste volgorde op de video-data verzameld in een BioStation CT om de snelheid van de groei van individuele hESC kolonies meer dan 48 uur te analyseren. Te controleren of de waarheid van de CL-Quant recepten, werden dezelfde gegevens handmatig geanalyseerd met behulp van Adobe Photoshop-software. Wanneer de gegevens verkregen met behulp van de CL-Quant recepten en Photoshop werden vergeleken waren de resultaten nagenoeg identiek zijn, met vermelding van de CL-Quant recepten eerlijk waren. De hier beschreven methode kan worden toegepast op alle video-gegevens groeipercentages van hESC of andere cellen die groeien in kolonies te meten. Daarnaast kunnen andere video bioinformatica recepten worden ontwikkeld in de toekomst voor andere cel processen, zoals migratie, apoptose, en celadhesie.
Protocol
Discussion
Video bioinformatica tools zijn krachtige voor het snel extraheren van gegevens uit videobeelden. Ons protocol voor het kwantificeren van hESC kolonie groei laat zien een toepassing van video bio-informatica om een biologisch probleem. Deze methode is kwantitatief en heeft de interessante eigenschap van het openbaren van gegevens van individuele hESC kolonies. Video bioinformatica recepten kunnen worden ontwikkeld om andere cellulaire processen zoals proliferatie, migratie, apoptose, en cel gehechtheid aan de onde…
Acknowledgements
De ontwikkeling van deze methode werd mogelijk gemaakt door financiële steun van de Californische Tabak-Related Disease Research Program, het California Institute for Regeneratieve Geneeskunde, en NSF IGERT verlenen Video Bioinformatica (# 0903667) op UCR ( http://www.cris.ucr .edu / IGERT / index.php ). Sabrina Lin wordt ondersteund door een proefschrift Fellowship van de Graduate Division, is Shawn Forteno ondersteund door een NIH MARC Fellowship, en Shruthi Satish wordt ondersteund door een Graduate Division Fellowship. We zijn dankbaar dat Anna Trtchounian voor haar hulp de voorbereiding van de cijfers. We danken ook Sam Alworth en Ned Jastromb voor het onderwijs ons hoe we de CL-Quant software te gebruiken.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| mTeSR1 Human Embryonic Stem Cell Maintenance Medium | Stem Cell Technologies | 05850 | or any suitable medium for hESC culture. | |
| BD Matrigel | BD Bioscience | 356234 | or other suitable substrate. | |
| DMEM/F12 Basal Medium | Invitrogen | 11330-032 | ||
| Phosphate Buffered Saline without Ca2+ and Mg2+ | ||||
| Accutase Enzyme Cell Detachment Medium | eBioscience | 00-4555-56 | or other suitable detachment enzyme. | |
| 3mm Glass beads | Fisher Scientific | 11-312A | optional. | |
| 12-well Tissue Culture Plates | BD Falcon | 353043 | or any other plate format. | |
| Nikon BioStation CT/IM | or other incubator/microscope suitable for collecting video data. | |||
| CL-Quant software (Nikon) and/or Photoshop (Adobe). |
