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新規画像解析ソフトウェアと可視化細胞系の開発による高等植物細胞のフェノーム解析

通过开发新型图像分析软件和可视化细胞系统对高等植物细胞进行表型组分析

基本信息

批准号：
18657022
负责人：
馳澤盛一郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、植物細胞の分裂、生長、分化といった活動における細胞形態変化に関わる細胞内構造の網羅的解析(フェノーム解析)によって、細胞の形態変化や機能発現のための機構を、オルガネラや細胞骨格系といった細胞内構造のレベルと遺伝子発現のレベルで明らかにすることを目的とした。細胞内構造の解析手段としては、共焦点レーザー顕微鏡と蛍光顕微鏡を主に用いた。速やかに動くオルガネラについての動態解析には、Electron Bombardment方式CCDカメラやHARPカメラとスピニングディスクによるフルフレーム高速共焦点スキャナを組み合わせた高速高感度なCLSMシステムを利用しての撮像を行った。また、撮影過程の自動化手段として、プログラマブルなXYZステージとシャッターシステムを用いてスループットの向上を図った。レーザースキャニングサイトメーターのような従来の顕微鏡像自動解析システムでは、光学系やソフトウェア環境が限定されてしまうために利用形態が限られ、実験上の適用範囲が自ずと狭まっていた。そこで本研究では、既存の顕微鏡を用いることで、ハードウェアに特化しない汎用性の高い画像解析システムを構築しようと試みた。本年度は、塩基配列や遺伝子発現の解析における重要な統計手法であるクラスタリングに注目し、細胞骨格やオルガネラの共焦点画像への応用を試みた。その結果、多様な可視化対象と撮像法について、画像解析システムを逐一開発せずに対応できるクラスタリングアルゴリズムを考案した。細胞周期の進行に伴う細胞内構造の推移など、定量が困難な形態変化についてこの方法で解析を行い、本法の有用性について検討を行っている。

This study focuses on the analysis of the division, growth, and differentiation of plant cells, the activities of plant cells, the change of cell morphology, and the analysis of intracellular structures. Morphological change and functional development of the structure of the structure, the structure of the cellular bone structure and the structure of the cells The intracellular structure of the remaining cells is the same as the original one. Analytical methods for intracellular structures include the use of confocal microscopy and confocal microscopy. Speed やかに动くオルガネラについてのdynamic analysis には, Electron Bombardment method CCD カメラやHARP カメラとスピニングディスクによるフルフレームHigh-speed confocal スキャナを group み合わせたHigh-speed and high-sensitivity CLSM システムを Utilize してのphotography を行った.また、Automation means of the photographing processージとシャッターシステムを用いてスループットのUPを図った. Micromirror automatic analysis system, optical systemトウェアThe environment is limited, the form is limited, and the applicable range is limited.そこででは、Using existing micromirrors、いることで、ハードウェアにSpecialized high versatility image analysis システムを constructed しようとtest みた. This year's analysis of the base allocation and the current year's distribution is based on important statistical techniques.スタリングにAttentionし, Cytoskeleton やオルガネラのConfocal imageへの応用をtrialみた.そのresults, multi-visualization images, imaging methods, image analysis システムをOne by one, we will open the test case for each case one by one. The progress of the cell cycle is accompanied by the advancement of intracellular structures, the difficulty of quantification is the difficulty of morphological change, the method is analytical, and the usefulness of this method is clear.