القياس الكمي ذبابة الفاكهة الظلانية للأنماط الظاهرية للعين: نهج حسابي يدمج الأحجار المرنة و Flynotyper

Summary

ذبابة الفاكهة هو نظام العين أداة مفيدة لدراسة العمليات البيولوجية المختلفة ، وخاصة الأمراض التنكسية العصبية البشرية. ومع ذلك ، يمكن أن يكون القياس الكمي اليدوي للأنماط الظاهرية للعين الخشنة منحازا وغير موثوق به. نصف هنا طريقة يتم من خلالها استخدام ilastik و Flynotyper لتحديد النمط الظاهري للعين بطريقة غير متحيزة.

Abstract

ذبابة الفاكهة السوداء العين المركبة عبارة عن مجموعة جيدة التنظيم وشاملة من حوالي 800 ommatidia ، تظهر نمطا متماثلا وسداسيا. هذا الانتظام وسهولة الملاحظة يجعلان نظام العين ذبابة الفاكهة أداة قوية لنمذجة الأمراض التنكسية العصبية البشرية المختلفة. ومع ذلك ، فإن طرق تحديد الأنماط الظاهرية غير الطبيعية ، مثل الترتيب اليدوي لدرجات شدة العين ، لها قيود ، خاصة عند ترتيب التغيرات الضعيفة في مورفولوجيا العين. للتغلب على هذه القيود ، تم تطوير مناهج حسابية مثل Flynotyper. يسمح استخدام الضوء الدائري بالحصول على صور نوعية أفضل للوصول إلى سلامة ommatidia الفردية. ومع ذلك ، لا يمكن تحليل هذه الصور بواسطة Flynotyper مباشرة بسبب الظلال على ommatidia التي أدخلها ضوء الحلقة. هنا ، نصف طريقة غير متحيزة لتحديد الأنماط الظاهرية للعين الخشنة التي لوحظت في نماذج مرض ذبابة الفاكهة من خلال الجمع بين برنامجين ، ilastik و Flynotyper. من خلال المعالجة المسبقة للصور باستخدام المرونة ، يمكن تحقيق القياس الكمي الناجح للنمط الظاهري للعين الخام باستخدام Flynotyper.

Introduction

يحتوي جينوم ذبابة الفاكهة السوداء على ~ 75٪ من أخصائيي تقويم العظام الجيني المرتبطين بالأمراض البشرية. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء تطور ذبابة الفاكهة ، يتم التعبير عن ما يقرب من ثلثي الجينات الموجودة في الجينوم ، مما يجعل ذبابة الفاكهة العين نظاما وراثيا متميزا للتحقيق في الوظائف الجزيئية والخلوية المختلفة ، والتطور ، ونماذج المرض^1،2. وبالتالي ، فإن ذبابة الفاكهة هو نظام العين أداة تجريبية مفيدة لدراسة العمليات البيولوجية المختلفة.

ذبابة الفاكهة العين المركبة عبارة عن مجموعة جيدة التنظيم وشاملة من ~ 800 omma....

Protocol

1. التحضير للقياس الكمي

1. قم بتنزيل وتثبيت ilastik¹¹ و ImageJ و ImageJ المكون الإضافي Flynotyper¹. انظر جدول المواد للحصول على روابط موقع الويب للتثبيت. قم بتنزيل الحزم المناسبة وفقا لنظام تشغيل الكمبيوتر (Mac ، Windows ، Linux ، إلخ). اتبع تعليمات التثبيت تماما كما هو مذكور.
   ملاحظة: من الضروري اتباع التوجيهات تماما كما هو مذكور في الروابط المتوفرة. يحتاج الكمبيوتر المستخدم إلى نظام تشغيل 64 بت. خلاف ذلك ، لا توجد مواصفات أخرى مطلوبة. راجع جدول المواد لمعرفة مواصفات الكمبيوتر للنظام المستخدم لهذا البروتوكول.
2. استخدم ص....

النتائج

في دراسة سابقة ، استخدمنا هذا البروتوكول لتحديد المعدلات الجينية لبروتين VCP المتحور المرتبط بالتصلب الجانبي الضموري مع الخرف الجبهي الصدغي (ALS-FTD) ¹². بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام هذه الطريقة أيضا في ورقة أخرى لتقييم سمية CHCHD10 ALS-FTD بوساطة^S59L ، حتى عند است?.......

Discussion

تشتمل أوماتيديا ذبابة الفاكهة على نظام مفيد لدراسة الوظائف البيولوجية المختلفة والأمراض الوراثية. يعد انتظام ommatidia مقياسا جيدا لفحص تأثير الطفرات الجينية⁴. على الرغم من وجود عدة طرق لحساب انتظام الطب ، مثل الترتيب اليدوي ، إلا أن هذه الطرق يمكن أن تكون .......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Computer specifications			Ryzen 5, 16 GB RAM, Nvidia RTX 3070 Super, Windows 10
Flynotyper	Iyer, J. et al. (2016)	Download software here: https://flynotyper.sourceforge.net/imageJ.html	Open source software. Do not use Flynotyper 2.0. At the time of publication, 2.0 was fairly new and this protocol is optimized for the original version of Flynotyper.
ilastik	Berg, S. et al. (2019)	Download software here: https://www.ilastik.org/download.html	Open source software. Download Version 1.4.0.post1 under Regular Builds corresponding to your computer operating system.
ImageJ		Download software here: https://imagej.net/ij/download.html	Open source software. Versions 1.53 and 1.54 were used. 1.54 is the updated version and is the default download.
Leica Application Suite (LAS X)	Leica Microsystems	LASX Office 1.4.6 28433	System and software used for z-stack acquisition.
Leica Z16 APO microscope with a DMC2900 camera	Leica Microsystems	10 447 173, 12 730 466	Referred to as Z-stack microscope and camera in the text. This product is now archived.