IceBreaker: Software for high-resolution single-particle cryo-EM with non-uniform ice.
IceBreaker: Software for high-resolution single-particle cryo-EM with non-uniform ice.
复制标题
DOI：
10.1016/j.str.2022.01.005
复制
发表时间：
2022-04-07
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Zhang, Peijun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Olek, Mateusz;Cowtan, Kevin;Webb, Donovan;Chaban, Yuriy;Zhang, Peijun
尽管有大量可用的软件工具，最佳粒子选择仍然是单粒子低温电子显微镜（cryo-EM）的一个重要问题。无论使用何种方法，当显微照片上的冰层厚度发生变化时，大多数采收者都会感到吃力。破冰船允许用户估计相对冰梯度，并通过平衡局部对比度来使其平坦。它允许从背景中区分颗粒，并提高整体颗粒拾取性能。此外，我们还引入了一个与每个粒子的局部冰厚相对应的附加参数。在处理过程中，可以根据此参数对具有定义冰厚度的颗粒进行分组和过滤。这些功能对于实时处理特别有价值，可以自动从每个显微照片中挑选尽可能多的粒子，并选择最佳区域进行数据收集。最后，估算的冰梯度分布可以单独存储，用于检测制备样品的质量。开发一种基于估计冰厚的图像分割软件工具，提供一种检测和注释数据集中冰污染的方法，展示一种平衡显微照片与不均匀冰的对比度的程序，演示一个确定数据收集/颗粒选择最佳冰的工作流程。Olek等人提供了一种软件工具，IceBreaker，用于处理冷冻电镜显微照片中不均匀冰厚。冰的厚度被认为是影响低温电镜重建质量的关键因素。破冰船提供了冰分布的经验估计，并将冰厚度参数引入到低温电镜处理管道中。
Despite the abundance of available software tools, optimal particle selection is still a vital issue in single-particle cryoelectron microscopy (cryo-EM). Regardless of the method used, most pickers struggle when ice thickness varies on a micrograph. IceBreaker allows users to estimate the relative ice gradient and flatten it by equalizing the local contrast. It allows the differentiation of particles from the background and improves overall particle picking performance. Furthermore, we introduce an additional parameter corresponding to local ice thickness for each particle. Particles with a defined ice thickness can be grouped and filtered based on this parameter during processing. These functionalities are especially valuable for on-the-fly processing to automatically pick as many particles as possible from each micrograph and to select optimal regions for data collection. Finally, estimated ice gradient distributions can be stored separately and used to inspect the quality of prepared samples. Develop a software tool for image segmentation based on estimated ice thickness Present a method to detect and annotate ice contamination in the dataset Show a procedure to equalize contrast on the micrographs with the non-uniform ice Demonstrate a workflow to identify optimal ice for data collection/particle selection Olek et al. present a software tool, IceBreaker, for handling non-uniform ice thickness in cryo-EM micrographs. Ice thickness is believed to be a crucial factor that affects the quality of cryo-EM reconstructions. IceBreaker provides empirical estimation of the ice distribution and introduces an ice thickness parameter to the cryo-EM processing pipeline.
登录
查看更多内容
影响因子：
48
作者：
Kucukelbir, Alp;Sigworth, Fred J.;Tagare, Hemant D.
通讯作者：
Tagare, Hemant D.
影响因子：
64.8
作者：
Nakane T;Kotecha A;Sente A;McMullan G;Masiulis S;Brown PMGE;Grigoras IT;Malinauskaite L;Malinauskas T;Miehling J;Uchański T;Yu L;Karia D;Pechnikova EV;de Jong E;Keizer J;Bischoff M;McCormack J;Tiemeijer P;Hardwick SW;Chirgadze DY;Murshudov G;Aricescu AR;Scheres SHW
通讯作者：
Scheres SHW
影响因子：
64.8
作者：
Harris CR;Millman KJ;van der Walt SJ;Gommers R;Virtanen P;Cournapeau D;Wieser E;Taylor J;Berg S;Smith NJ;Kern R;Picus M;Hoyer S;van Kerkwijk MH;Brett M;Haldane A;Del Río JF;Wiebe M;Peterson P;Gérard-Marchant P;Sheppard K;Reddy T;Weckesser W;Abbasi H;Gohlke C;Oliphant TE
通讯作者：
Oliphant TE
电子计数和束诱导运动校正可实现近原子分辨率的单粒子冷冻电镜。
影响因子：
48
作者：
Li, Xueming;Mooney, Paul;Zheng, Shawn;Booth, Christopher R.;Braunfeld, Michael B.;Gubbens, Sander;Agard, David A.;Cheng, Yifan
通讯作者：
Cheng, Yifan
影响因子：
3
作者：
Pettersen, EF;Goddard, TD;Ferrin, TE
通讯作者：
Ferrin, TE