Video Bioinformatica Analisi delle embrionali umane crescita Colony cellule staminali
Summary
Video bioinformatica è l'elaborazione automatizzata, l'analisi, la comprensione e il data mining di biologico spazio-temporali di dati estratti da video microscopiche. Lo scopo di questo articolo è di dimostrare un metodo per misurare la crescita delle cellule umane embrionali staminali colonia utilizzando un metodo video di bioinformatica.
Abstract
Poiché i dati video sono complessi e sono composti da molte immagini, informazioni di data mining da materiale video è difficile da fare senza l'aiuto di software per computer. Video bioinformatica è un approccio quantitativo per l'estrazione di potente spazio-temporale dei dati da immagini video utilizzando il software per computer per eseguire minerario datazione e l'analisi. In questo articolo introduciamo un metodo video di bioinformatica per quantificare la crescita delle cellule staminali embrionali umane (hESC) attraverso l'analisi time-lapse dei video raccolti in un BioStation Nikon CT incubatore dotato di una fotocamera per le immagini video. Nei nostri esperimenti, colonie hESC che erano attaccati alla Matrigel sono stati filmati per 48 ore nel CT BioStation. Per determinare il tasso di crescita di queste colonie, le ricette sono state sviluppate utilizzando CL-Quant software che permette agli utenti di estrarre vari tipi di dati da immagini video. Per valutare con precisione la crescita colonia, tre ricette sono state create. Il primo segmentato l'immagine nella colonia e lo sfondo, la seconda maggiore l'immagine per definire le colonie per tutta la sequenza video con precisione, e il terzo misurato il numero di pixel nella colonia nel tempo. Le tre ricette sono state eseguite in sequenza sui dati video raccolti in una CT BioStation per analizzare il tasso di crescita di colonie hESC individuali oltre 48 ore. Per verificare la veridicità delle CL-Quant ricette, gli stessi dati sono stati analizzati manualmente utilizzando il software Adobe Photoshop. Quando i dati ottenuti utilizzando il CL-Quant ricette e Photoshop sono stati confrontati i risultati erano praticamente identici, indicando il CL-Quant ricette sono state veritiere. Il metodo qui descritto potrebbe essere applicata a tutti i dati video per misurare i tassi di crescita delle hESC o di altre cellule che crescono in colonie. Inoltre, altri video di ricette bioinformatica possono essere sviluppate in futuro per altri processi cellulari quali la migrazione, l'apoptosi e adesione cellulare.
Protocol
Discussion
Video sono potenti strumenti bioinformatici per la rapida estrazione dei dati da immagini video. Il nostro protocollo per quantificare colonia crescita hESC dimostra una applicazione di video bioinformatica a un problema biologico. Questo metodo è quantitativo e ha la caratteristica interessante di dati idonei a rivelare dalle colonie hESC individuali. Video ricette bioinformatica può essere sviluppato per il monitoraggio di altri processi cellulari come la proliferazione, la migrazione, l'apoptosi, e l'attacc…
Acknowledgements
Lo sviluppo di questo metodo è stato reso possibile da un finanziamento della tabacco-correlate California Programma di ricerca sulle malattie, l'Istituto di Medicina Rigenerativa della California, e NSF IGERT concedere su Video Bioinformatica (# 0903667) a UCR ( http://www.cris.ucr .edu / IGERT / index.php ). Sabrina Lin è supportato da una borsa di studio Tesi della Divisione Graduate, Shawn Forteno è supportata da un MARC NIH Fellowship, e Shruthi Satish è supportato da una borsa di studio Graduate Division. Siamo grati ad Anna Trtchounian per il suo aiuto la preparazione delle figure. Ringraziamo anche Sam Alworth e Ned Jastromb per averci insegnato come utilizzare il CL-Quant software.
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). |
