Efficient microbial colony growth dynamics quantification with ColTapp, an automated image analysis application.
Efficient microbial colony growth dynamics quantification with ColTapp, an automated image analysis application.
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使用自动化图像分析应用程序ColTapp进行高效的微生物菌落生长动力学定量。
DOI：
10.1038/s41598-020-72979-4
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发表时间：
2020-09-30
影响因子：
4.6
通讯作者：
Vulin C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bär J;Boumasmoud M;Kouyos RD;Zinkernagel AS;Vulin C
基因相同的细菌群体是表型不同的，这导致了群体功能，这在同类群体中是不可能的。例如，一定比例的不分裂细菌可以在抗生素挑战中持续存在，并确保种群生存。这种异质性可以在复杂的环境或临床样本中进行研究，方法是在琼脂平板上传播细菌，并监测细菌恢复生长的时间，以推断它们的代谢状态分布。我们提出了ColTapp，这是一种用于细菌菌落生长定量的Colony延时应用程序。其直观的图形用户界面允许用户分析琼脂平板的延时图像，以监控菌落的大小、颜色和形态。此外，可以使用独立时间点的图像来估计滞后时间。使用ColTapp，我们分析了一组金黄色葡萄球菌的延时图像，其中包括具有不同滞后时间的人群。密集平板上的菌落很早就达到饱和，导致对孤立图像的滞后时间估计过高。我们表明，通过考虑平板上每个菌落的可用面积，这种偏差可以得到纠正。我们设想，在临床环境中，改进的菌落生长动力学分析可能有助于针对个性化抗生素治疗的治疗决策。
Populations of genetically identical bacteria are phenotypically heterogeneous, giving rise to population functionalities that would not be possible in homogeneous populations. For instance, a proportion of non-dividing bacteria could persist through antibiotic challenges and secure population survival. This heterogeneity can be studied in complex environmental or clinical samples by spreading the bacteria on agar plates and monitoring time to growth resumption in order to infer their metabolic state distribution. We present ColTapp, the Colony Time-lapse application for bacterial colony growth quantification. Its intuitive graphical user interface allows users to analyze time-lapse images of agar plates to monitor size, color and morphology of colonies. Additionally, images at isolated timepoints can be used to estimate lag time. Using ColTapp, we analyze a dataset of Staphylococcus aureus time-lapse images including populations with heterogeneous lag time. Colonies on dense plates reach saturation early, leading to overestimation of lag time from isolated images. We show that this bias can be corrected by taking into account the area available to each colony on the plate. We envision that in clinical settings, improved analysis of colony growth dynamics may help treatment decisions oriented towards personalized antibiotic therapies.
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影响因子：
7.7
作者：
Gralka, Matti;Hallatschek, Oskar
通讯作者：
Hallatschek, Oskar
影响因子：
10.6
作者：
Chan, TF;Vese, LA
通讯作者：
Vese, LA
DOI：
10.1038/s41396-017-0038-0
发表时间：
2018-03
期刊：
The ISME journal
影响因子：
--
作者：
Chacón JM;Möbius W;Harcombe WR
通讯作者：
Harcombe WR
影响因子：
2.2
作者：
Guillier, L.;Pardon, P.;Augustin, J. -C.
通讯作者：
Augustin, J. -C.
影响因子：
4.4
作者：
Ernebjerg, Morten;Kishony, Roy
通讯作者：
Kishony, Roy