Η νέα μέθοδος ανάλυσης εικόνας για τη μικροσκοπία χρονικού διαστήματος δείχνει πώς οι γιγαντιαίοι ιοί μολύνουν την αμοιβάδα
Περίληψη:
Οι γιγαντιαίοι ιοί, όπως ο μιμβιϊός και ο πανδοραϊός, είναι εξαιρετικά μεγάλοι ιοί που μολύνουν διάφορους μικροοργανισμούς. Η κατανόηση των μηχανισμών μόλυνσης είναι ζωτικής σημασίας για τη μελέτη της ιολογίας και της μικροβιακής οικολογίας. Οι συμβατικές προσεγγίσεις για την ανάλυση των λοιμώξεων των γιγαντιαίων ιών στην Amoeba βασίζονται σε ποιοτικές παρατηρήσεις, οι οποίες μπορεί να είναι υποκειμενικές και περιορισμένες στην παροχή λεπτομερών ιδεών στη διαδικασία μόλυνσης.
Σε αυτή τη μελέτη, αναπτύξαμε μια νέα μέθοδο ανάλυσης εικόνας για δεδομένα μικροσκοπίας χρονικού διαστήματος για να αναλύσουμε ποσοτικά τις λοιμώξεις του ιού γιγαντιαίων σε αμοιβάδα. Η μέθοδος μας περιλαμβάνει την κατάτμηση της εικόνας, την εξαγωγή χαρακτηριστικών και τις τεχνικές μηχανικής μάθησης. Εφαρμόσαμε αυτή τη μέθοδο για να αναλύσουμε δεδομένα απεικόνισης χρόνου υψηλής απόδοσης του Acanthamoeba castellanii μολυσμένα με τον γιγαντιαίο μιμβοϊό του ιού.
Τα αποτελέσματά μας παρέχουν μια ολοκληρωμένη ανάλυση της διαδικασίας μόλυνσης, συμπεριλαμβανομένης της αρχικής προσκόλλησης του ιού στην επιφάνεια της αμοιβής, την είσοδο του ιού, την αντιγραφή και την απελευθέρωση. Οι ποσοτικές μετρήσεις, όπως ο ρυθμός μόλυνσης, το ιικό φορτίο και η κινητική αναπαραγωγής, ελήφθησαν και αναλύθηκαν στατιστικά. Προσδιορίσαμε επίσης βασικές μορφολογικές αλλαγές στα μολυσμένα κύτταρα αμοιβικής σε όλο τον κύκλο μόλυνσης.
Η μέθοδος ανάλυσης εικόνας που έχει αναπτυχθεί επιτρέπει στους ερευνητές να μελετούν συστηματικά τους μηχανισμούς μόλυνσης των γιγαντιαίων ιών με υψηλή ακρίβεια και απόδοση. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο συμβάλλει στην προώθηση της κατανόησης των γιγαντιαίων αλληλεπιδράσεων του ιού-ξενιστή, αλλά προσφέρει επίσης ένα πολύτιμο εργαλείο για τη διερεύνηση άλλων πτυχών της μικροβιακής οικολογίας και της ιολογίας.
