Instrukcja do zadań projektowych z przedmiotu "Zastosowanie

Instrukcja do zadań projektowych z przedmiotu "Zastosowanie informatyki w
medycynie" (zadania na sem. letni 2011/2012)
prow. dr inż. Wojciech Tarnawski, p.111, C-3, e-mail: [email protected]
Cel projektu : opracowanie przy pomocy dostępnego oprogramowania typu open-source
( CellProfiler, CellCognition, ImageJ, OME , ... ) aplikacji do analizy obrazów
mikroskopowych w celu udzielenia odpowiedzi na pytania postawione w zad. 1-3.
Sposób realizacji : w grupach 1-3 osobowych
Wymagane do zaliczenia : aplikacja + sprawozdania ilustrujące otrzymane wyniki i wnioski
oraz instrukcję obsługi aplikacji.
Zadanie 1
Pliki: si+z19.12.11
si+z19.12.11_2
si+z9.12.11_3
si+z9.12.11_2
PYTANIE:
I. Należy porównać intensywność sygnału w kanale 3 („czerwonym”) w zależności od
lokalizacji wewnątrz komórki (np. we wnętrzu i na jej brzegach). Detekcję
pojedynczych komórek należy rozpocząć od kanału 1 ("niebieskiego") w którym
znajdują się jądra komórkowe. Założenie : jedna komórka zawiera jedno jądro
komórkowe. Wykonać porównanie prób: z 19.12.2011 oraz z 9.12.2011.
Zadanie 2
Pliki: sc+z19.12.11_II_DAPI tylko_2
sc+z19.12.11_IIDAPI tylko
si+z19.12.11_II_DAPI tylko_2
si+z19.12.11_II_DAPI tylko
Cykl życia komórki składa się zasadniczo z interfazy i mitozy (p. także:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Cykl_komorkowy ). Komórka podczas podziału (Mitozy)
przechodzi przez 4 fazy: Profaza, Metafaza, Anafaza, Telofaza.
www.en.wikipedia.org
Jądra w każdej fazie mają określoną budowę – na zdjęciu ( legenda do wykresów: obrazy
posiadające w nazwie "sc" odnoszą się do MPP1, natomiast obrazy mające w nazwie "si"
odnoszą się do grupy kontrolnej ).
PYTANIE:
I. Ile jest jąder w danej fazie? Należy wykonać porównanie prób „sc” z próbami „si”. Wynik
liczenia ręcznego:
mitosis stages
contro n=527
percent of cell
2
MPP1 knd n=865
1,5
1,5
1,15
1
1
0,75
0,57
0,5
0,19
0
1
2
1-prophase, 2-metaphase, 3-anaphase
3
II. Ile jest jąder w mitozie w danej próbie? Należy wykonać porównanie prób „sc” z próbami
„si”. Wynik liczenia ręcznego:
percent of cells in m itosis
3,7
percent of cell
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
1,52
0,5
0
1
2
1-control (n=527) 2-MPP1 knd (n=865)
Zadanie 3 Sonda na aktywność PKB (ang. Protein Kinase B/Akt Signaling )
Pliki w katalogu "3" : Obrazy 4D (x,y,z,t)
Należy dokonać analizy stopnia fluorescencji w dwóch kanałach – numer1 (kanał CFP) i
numer 4 (kanał YFP).
PYTANIE: Jaki jest stosunek fluorescencji w kanale CFP do fluorescencji w kanale YFP.
Plik który ma w nazwie „przed PMA” jest to obraz kontrolny przed stymulacją związkiem
aktywującym PKB. Plik który ma w nazwie „poPMA” – są to te same komórki ale po
stymulacji związkiem PMA (aktywacja PKB). Wynik ręcznego „pomiaru” :
PKB activity in HEK [probe: BKAR]
cale pole po PMA
gorna kom
dolna komorka
1,03
1,02
1,01
CFP/YFP
1
0,99
0,98
0,97
0,96
0,95
0,94
0,93
0
200
400
600
800
time [sec]
W polu widzenia znajdują sie 2 lub 3 komórki. Prawdopodobnie tylko górna ulega aktywacji
(wzrost stosunku CFP/YFP). W kanale dla światła przechodzącego widać, że ta komórka
kurczy się bardziej niż komórka na dole obrazu.
Należy porównać otrzymane wyniki z tzw. komórką kontrolną znajdującą się w katalogu
"3a_komorki_HEL". Kanał 1 – CFP; kanał 2 – YFP. Plik „3a_komórkiHEL”. Wynik
ręcznego pomiaru dla komórki kontrolnej:
PMA(1) oznaczenie z pliki zawierającego w nazwie: HEL_6_poPMA
PMA(2) oznaczenie z pliki zawierającego w nazwie: HEL_4_poPMA
KON(3) oznaczenie z pliku BKAR_HEL_3
PMA (1)
PKB activity in HEL [probe: BKAR]
PMA(2)
kon(3)
1,04
CFP/YFP
1,02
1
0,98
0,96
0,94
0
100
200
300
400
time [sec]
500
600
700
UWAGA:
1. Opracowane aplikacje powinny być jak najbardziej zautomatyzowane tzn.
wymagana jest jak najmniejsza interakcja z użytkownikiem w procesie analizy.
2. Inne programy przydatne do wizualizacji danych : LSM Image Browser ( Zeiss )
Terminy realizacji beta-wersji : 24.04.2012 (nieparzyste)
17.04.2012 (parzyste)