Nfinder:使用核标记器在2D和3D中自动推断细胞邻居
Bruno Moretti1,2,3,4, Santiago N Rodriguez Alvarez5,6, Hernán E Grecco7,8
1Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Física, Buenos Aires, Argentina. morettibruno@gmail.com.
BMC bioinformatics
|June 3, 2023
概括
Nfinder是一种新的方法,它只使用核标记器自动识别邻近的细胞. 这种方法准确地绘制了细胞相互作用的地图,改善了细胞通信和行为的生物研究.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物信息学是一种生物信息学.
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 细胞协调对于组织和机体功能至关重要,需要了解细胞邻近的情况.
- 细胞与细胞的通信通路 (例如,诺奇,细胞亡) 取决于物理相互作用.
- 核的标记是常见的,但仅仅从核中识别邻居的强有力的方法是缺乏的.
研究的目的:
- 开发Nfinder,一种强大的自动方法,仅使用核标记物识别邻近的细胞.
- 为了克服现有方法的局限性,这些方法需要膜标签或手动注释.
主要方法:
- 使用Delaunay三角化核中心体的近似细胞-细胞相互作用图.
- 过的图形链接基于细胞-细胞距离 (偶数) 和共享邻近角度 (非偶数) 的自动值.
- 在各种物种数据集 (Drosophila,Tribolium,Arabidopsis,C. elegans) 上验证了Nfinder.
主要成果:
- Nfinder实现了高精度,检测到95%的真邻居,平均只有6%的虚假发现.
- 结合非对式相互作用,可改善正预测值高达11.5%.
- 该方法在不同物种和成像模式 (2D/3D) 中表现出强大的性能.
结论:
- Nfinder是第一个无参数的自动方法,用于仅使用核标记器识别邻居.
- 考虑非对式相互作用显著提高了细胞邻居检测的准确性.
- 在显微镜研究中,Nfinder可以改善细胞-细胞相互作用的下游分析,并可作为Python实现和napari插件提供.
