Automatisierte ‘Pipeline’ verbessert den Zugang zu fortgeschrittenen Mikroskopiedaten

0

Ein neuer Datenverarbeitungsansatz, der von Wissenschaftlern des University of Michigan Life Sciences Institute entwickelt wurde, bietet einen einfacheren und schnelleren Weg zu Daten, die von Instrumenten der Kryo-Elektronenmikroskopie erzeugt werden, und beseitigt damit ein Hindernis für eine breitere Einführung dieser leistungsstarken Technik.Mit Cryo-EM können Wissenschaftler die 3-D-Form von zellulären Proteinen und anderen Molekülen bestimmen, die in einer dünnen Eisschicht schockgefroren wurden.

Fortschrittliche Mikroskope strahlen hochenergetische Elektronen durch das Eis und nehmen dabei Tausende von Videos auf.

Diese Videos werden dann gemittelt, um eine 3-D-Struktur des Moleküls zu erstellen.Indem die Forscher die genauen Strukturen dieser Moleküle aufdecken, können sie wichtige Fragen darüber beantworten, wie die Moleküle in den Zellen funktionieren und wie sie zur menschlichen Gesundheit und Krankheit beitragen könnten.

Zum Beispiel haben Forscher kürzlich Kryo-EM verwendet, um zu zeigen, wie eine Proteinspitze auf dem COVID-19-Virus es ihm ermöglicht, in Wirtszellen einzudringen.Jüngste Fortschritte in der Kryo-EM-Technologie haben diesen Bereich rasch für neue Anwender geöffnet und die Geschwindigkeit, mit der Daten gesammelt werden können, erhöht.

Trotz dieser Verbesserungen stehen die Forscher jedoch immer noch vor einer erheblichen Hürde, um das volle Potenzial dieser Technik auszuschöpfen: die komplexe Datenverarbeitungslandschaft, die erforderlich ist, um die Terabytes an Daten des Mikroskops in eine analysefähige 3D-Struktur zu verwandeln.Bevor Forscher mit der Analyse der 3D-Struktur, die sie untersuchen wollen, beginnen können, müssen sie eine Reihe von Vorverarbeitungsschritten und subjektiven Entscheidungen durchführen.

Gegenwärtig müssen diese Schritte von Menschen überwacht werden – und da Forscher die Kryo-EM zur Analyse einer Vielzahl von Molekülarten verwenden, hielten es Wissenschaftler für nahezu unmöglich, eine allgemeine Reihe von Richtlinien zu erstellen, die alle Forscher für diese Schritte befolgen können, sagte Yilai Li, ein Willis Life Sciences Fellow am LSI, der die Entwicklung des neuen Programms leitete.”Wenn wir eine automatisierte Pipeline für diese Vorverarbeitungsschritte schaffen können, könnte der gesamte Prozess viel benutzerfreundlicher sein, insbesondere….

Tun Sie mir einen Gefallen: Bitte TEILEN Sie diesen Beitrag.

Share.

Leave A Reply