Anpassning av synkroniserade tidsseriedata med hjälp av den karakteristiska synkroniseringsmodellen för förlust av cellcykel för jämförelser mellan experiment

Att undersöka cellcykeln beror ofta på att synkronisera cellpopulationer för att mäta olika parametrar i en tidsserie när cellerna passerar cellcykeln. Men även under liknande förhållanden visar replikatexperiment skillnader i den tid som krävs för att återhämta sig från synkronisering och att korsa cellcykeln, vilket förhindrar direkta jämförelser vid varje tidpunkt. Problemet med att jämföra dynamiska mätningar mellan experiment förvärras i mutanta populationer eller i alternativa tillväxtförhållanden som påverkar den synkrona återhämtningstiden och / eller cellcykelperioden.

Vi har tidigare publicerat en parametrisk matematisk modell som heter Characterizing Loss of Cell Cycle Synchrony (CLOCCS) som övervakar hur synkrona populationer av celler frigörs från synkronisering och fortskrider genom cellcykeln. De inlärda parametrarna från modellen kan sedan användas för att konvertera experimentella tidpunkter från synkroniserade tidsserieexperiment till en normaliserad tidsskala (livlinjepunkter). I stället för att representera den förflutna tiden i minuter från experimentets början representerar livlinjeskalan progressionen från synkronisering till cellcykelinträde och sedan genom cellcykelns faser. Eftersom livlinjepunkter motsvarar fasen för den genomsnittliga cellen inom den synkroniserade populationen, möjliggör denna normaliserade tidsskala direkta jämförelser mellan experiment, inklusive de med varierande perioder och återhämtningstider. Dessutom har modellen använts för att anpassa cellcykelexperiment mellan olika arter (t.ex. Saccharomyces cerevisiae och Schizosaccharomyces pombe), vilket möjliggör direkt jämförelse av cellcykelmätningar, vilket kan avslöja evolutionära likheter och skillnader.