Den invarianta celllinje och cell öde Caenorhabditis elegans ger en unik möjlighet att avkoda de molekylära mekanismerna för djurutveckling. För att utnyttja denna möjlighet har vi utvecklat ett system för automatiserad celllinjespårning under C. elegans embryogenesis, baserat på 3D, time-lapse avbildning och automatiserad bildanalys. Genom att använda allmänt uttryckt histone-GFP fusionsprotein för att märka celler och ett konfokalt mikroskop fångar avbildningsprotokollet embryogenesis vid hög rumslig (31 plan på 1 m avstånd) och temporal (varje minut) upplösning utan uppenbara effekter på utvecklingen. En uppsättning av bildanalysalgoritmer känner sedan automatiskt igen celler vid varje tidpunkt, spårar cellrörelser, divisioner och dödsfall över tiden och tilldelar cellidentiteter baserade på det kanoniska namnschemat. Med början från fyracellssteget (eller tidigare) kan vår programvara, som heter STARRYNITE, spåra härstamningen upp till 350-cellssteget på 25 minuter på en stationär dator. De få felen med automatiserad linjehantering kan sedan korrigeras på några timmar med ett grafiskt gränssnitt som gör det möjligt att enkelt navigera på bilderna och det rapporterade linjeträdet. Systemet kan användas för att karakterisera lineage fenotyper av gener och för att bestämma genuttrycksmönster i ett levande embryo på encellsnivå. Vi föreställer oss att denna automatisering kommer att göra det praktiskt att systematiskt dechiffrera utvecklingsgener och vägar kodade i genomet av C. elegans. embryogenesis  och bildanalysalgoritmer
Algoritmer finns också för att analysera tredimensionella, time-lapse filmer av enskilda kärnor i en C. elegans embryo REF.
Automated cell lineage tracing in Caenorhabditis elegans
{'venue': 'Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America', 'journal': 'Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America', 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Medicine']}