Cryo-EM en single-particle analyse met Scipion

Cryo-elektronenmicroscopie is een van de belangrijkste hulpmiddelen in biologisch onderzoek geworden om de structurele informatie van macromoleculen met een bijna atomaire resolutie te onthullen. Bij analyse met één deeltje wordt het verglaasde monster in beeld gebracht door een elektronenbundel en de detectoren aan het einde van de microscoopkolom produceren films van dat monster. Deze films bevatten duizenden afbeeldingen van identieke deeltjes in willekeurige oriëntaties. De gegevens moeten een beeldverwerkingsworkflow doorlopen met meerdere stappen om het uiteindelijke 3D-gereconstrueerde volume te verkrijgen. Het doel van de beeldverwerkingsworkflow is om de acquisitieparameters te identificeren om het bestudeerde monster te kunnen reconstrueren. Scipion biedt alle tools om deze workflow te creëren met behulp van verschillende beeldverwerkingspakketten in een integratief kader, waardoor ook de traceerbaarheid van de resultaten mogelijk is. In dit artikel wordt de hele beeldverwerkingsworkflow in Scipion gepresenteerd en besproken met gegevens afkomstig van een echte testcase, die alle details geeft die nodig zijn om van de films verkregen door de microscoop naar een uiteindelijke 3D-reconstructie met hoge resolutie te gaan. Ook wordt de kracht besproken van het gebruik van consensustools die het combineren van methoden en het bevestigen van resultaten tijdens elke stap van de workflow mogelijk maken, waardoor de nauwkeurigheid van de verkregen resultaten wordt verbeterd.