Justering af synkroniserede tidsseriedata ved hjælp af den karakteristiske synkroniseringsmodel for tab af cellecyklus til sammenligninger på tværs af eksperimenter

Undersøgelse af cellecyklussen afhænger ofte af synkronisering af cellepopulationer for at måle forskellige parametre i en tidsserie, når cellerne krydser cellecyklussen. Men selv under lignende forhold viser replikerede eksperimenter forskelle i den tid, der kræves for at komme sig efter synkroni og krydse cellecyklussen, hvilket forhindrer direkte sammenligninger på hvert tidspunkt. Problemet med at sammenligne dynamiske målinger på tværs af eksperimenter forværres i mutante populationer eller i alternative vækstbetingelser, der påvirker synkroniseringsrestitutionstiden og/eller cellecyklusperioden.

Vi har tidligere udgivet en parametrisk matematisk model ved navn Characterizing Loss of Cell Cycle Synchrony (CLOCCS), der overvåger, hvordan synkrone populationer af celler frigives fra synkroni og skrider frem gennem cellecyklussen. De lærte parametre fra modellen kan derefter bruges til at konvertere eksperimentelle tidspunkter fra synkroniserede tidsserieeksperimenter til en normaliseret tidsskala (livlinepunkter). I stedet for at repræsentere den forløbne tid i minutter fra eksperimentets start, repræsenterer livlineskalaen progressionen fra synkroni til cellecyklusindgang og derefter gennem cellecyklusfaserne. Da livlinepunkter svarer til fasen af den gennemsnitlige celle inden for den synkroniserede population, giver denne normaliserede tidsskala mulighed for direkte sammenligninger mellem eksperimenter, herunder dem med varierende perioder og restitutionstider. Desuden er modellen blevet brugt til at justere cellecykluseksperimenter mellem forskellige arter (f.eks. Saccharomyces cerevisiae og Schizosaccharomyces pombe), hvilket muliggør direkte sammenligning af cellecyklusmålinger, hvilket kan afsløre evolutionære ligheder og forskelle.