ScanLag : 높은 처리량 식민지 성장의 정량화 및 시간 지연

지연 시간 분포 추출의 예로서,도 5는 스크리닝 검사에서 수행되는 바와 같이, 시간이 지남에 따라 하나의 플레이트에 대한 특정 특성을 가진 각각의 콜로니를 식별하고 추적하기 ScanLag의 능력을 나타낸다. 미생물의 문화가 이질적인 경우, 다른 부분 집단은 분석 기간 동안 스스로를 발견 할 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 그림 6은 모양 정량을 표시하고, 따라서 E.의 돌연변이 균주에서 바이 모달 지연 시간 분포를 보여 대장균. 세포의 성장 속도는 콜로니의 등장 시간에 영향을 미친다. 식민지가 같은 속도로 성장하면, 후반 외관은 지연 시간 (그림 7)에 기인 할 수있다. 방법은 실제로 단셀의 지연 시간을 측정하는 것을 확인하기 위해, 우리는 단일 셀 현미경을 사용하여 수득 된 것과 ScanLag 결과를 비교; 이 유효성 검사는 DESC입니다이전의 간행물 7에 상세히 ribed. 이 방법은 현미경으로 평가 될 수있는 것보다 더 많은 셀을 모니터링 할 수 있습니다. 현미경을 사용하고 ScanLag를 사용하여 얻은 얻어진 분포가 크게 중복. ScanLag 분포는 약간 넓다; 이론적 분석은 분할 시간의 표준 편차의 순서로 넓혀 예측. 성장 시간은 각 균주에 대해 서로 다른 경우에, 외형의 지연의 기원은 더 다른 방법을 사용하여 조사한다. 이후 식민지의 모양에 초기 나타나는 식민지의 영향을 조사 하였다. 제어 실험 7 나중에 외관은 한 접시 당 콜로니의 총 수 (그림 8) (200)를 초과하지 않았다으로 영향을받지 않는 것을 확인했다. 또 다른 제어 실험 접시에 식민지의 위치가 그 모습 시간 7에 영향을 미치는되지 않았 음을 확인했다. P의 분석LATES은 성장 매체 또는 미생물의 종류에 존재하는 영양소에 따라 수정해야 할 수도 있습니다 특정 임계 값을 보정한다. 도 9에 도시 된 바와 같이 그럼에도 불구하고, 분석은 임계 값의 넓은 범위에 대해 아주 강력하다. 도 1. 콜로니 외관 분포를 생성하기 위해 필요한 단계의 개략도. 그림 2. 연결된 스캐너 및 구성 파일의 이름을 표시하는 장치 관리자의 스크린 샷. 큰를 보려면 여기를 클릭하세요이 그림의 버전입니다. 스캔 관리자의 그림 3. 스크린 샷. 그림 4. ScanLagApp의 스크린 샷. 판의 이미지는 왼쪽 창에 있고, 설명서에 설명 된대로 각 식민지의 성장 곡선은 오른쪽 창에 있습니다. 두 개 이상의 식민지 병합 때 식민지 영역 곡선의 일부에 스파이크가 발생합니다. 식민지 병합하는 상황이 발생하면,이 식민지의 영역은 공동 영역으로 간주됩니다. 도 5. 한 플레이트의 분석의 대표적인 결과. (A) 실험의 끝에 검출 애플리케이션의 출력 이미지. 각 콜로니 영역은, 식별 된 컬러와 고유 ID 번호가 할당된다. 화살표는 콜로니 (강도 임계치에 기초하여 검출된다 B. 측정 대표 콜로니를 가리는 LB 한천 또는 M9 한천 E. 대장균 콜로니를 들어이 임계 값은 0.03이다. 다른 미디어 나 세균이 임계 값은 함수 ProcessPictures 조정할 수있다 ). 10 픽셀 이상 개체 만 (이 임계 값은 함수 MatchColonies에서 수정할 수 있습니다) 계산됩니다. 식민지의 검출은 약 10 5 박테리아에서 시작한다. 이 판에있는 네 개의 대표적인 식민지의 시간에 대한 픽셀 영역 (B) 플롯. 콜로니가 검출 될 때 각 콜로니 '등장 시간'이다. 시간이 이리저리 성장을 각 식민지의 성장 시간은 '여기에 정의되어80 픽셀 (그 경계 기능 getAppearanceGrowthByVec를 사용하여 조정 가능하다)로 M (20) 픽셀. 이 소프트웨어는 상한에 도달하기 전에 합병 식민지를 제외합니다. 그 특성에 따라 특정 집단의 식별은 식별 번호와 각 식민지에 할당 된 색상에 쉽게 감사합니다. 예를 들어 중 1 식민지, 56, 77 및 124 두 그래프에서 강조 표시됩니다. 그림 6. 외관 정량화 바이 모달 지연 시간 분포를 공개 할 수 있습니다. 두 가지 변종에 대한 외관 시간의 ScanLag 분석 히스토그램의 비교. 블루 라인 : 야생 균주가 기하 급수적으로 (총 : 1,320 식민지를) 성장; 보온 박테리아 (: 1,529 식민지 전체)과 풍부한 레드 라인 높은 지속성 돌연변이. (A) 표준화 모양 히스토그램. 피크기하 급수적으로 증가하고 세포의 모양으로 검출 식민지로 성장하는 전형적인 시간이다. 인셋 : 바이 모달 래그 타임의 분포를 나타내는 로그 이격 된 빈들의 실제 지연 시간을 얻기 위하여, 지수 문화의 피크 시간을 뺀 후 변이주의 동일 히스토그램. (B) 로그 스케일의 (A)에서와 같은 데이터의 생존 기능. 이 표현은 돌연변이 균주의 늦은 모양의 꼬리를 강화한다. 도 7. 외관 분포와 성장 시간 분포. (A)와 (B)는 두 차원 외형 시간의 히스토그램과 두 개의 서로 다른 조건 (소프트웨어가 상한에 도달하기 전에 병합 콜로니를 제외한다)의 성장 시간을 나타낸다. (C) 히스토그램을 비교성장 시간 (D)가 비슷한 반면 두 균주의 출현 시간의 차이는 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. 도 8. 초기 콜로니 외관 이후 콜로니의 모양을 방해하지 않는다. (A) 단독 도금 야생형 세포의 시간 분포를 지연. (B) 허용하는 온도로 전송 한 후, 혼자 추위에 민감한 긴장의 시간 분포를 지연. (C)는 동일한 조건에서 함께 도금 두 균주의 시간 분포를 지연. 블랙 라인은 별도로 각 스트레인을 측정 할 때 얻어진 데이터에 기초하여 예상 분포를 나타낸다. 좋은예상과 측정 분포간에 greement은 긴 플레이트 당 콜로니의 총 수가 200 이하로 얻어진다. ..도 9 검출 임계치는 콜로니 외형 분포의 형상에 영향을주지 않는 콜로니 외관 분포는 두 개의 서로 다른 임계 크기를 사용하여 동일한 데이터 세트에 대해 분석 하였다; (A)의 임계 크기는 10 픽셀입니다; (B) 임계 값의 크기가 50 픽셀이다. 히스토그램 당 셀 수 : 약. 1500. 다른 검출 임계치는 검출 시간의 시프트 초래한다. 10. 온도 안정성 측정 ACR 그림전원 관리하지 않고 스캐너를 성장 바실러스 subtillis의 식민지와 접시의 OSS 스캐너의 표면. (A) 이미지. 표면은 바닥에 워머 따라서 콜로니 빠르게 성장한다. 플레이트 옆 점진적 라인 열 구배의 개략도이다. (B)의 온도 안정성은, 스캐너의 표면에 걸쳐 배치 된 두 개의 써모 커플로 측정 하였다. 스캐너는 각 스캔 동안과 시간이 지남에 가열한다. (C) 전원 관리를 사용, 온도가 균일하고 식민지 비슷한 속도로 성장한다. (D) 전원 관리 모듈 (B)과 동일합니다. ± 0.2 ° C의 온도 안정성 그림 11. 모양의 분포의 차이는 디 원인 일 수 있습니다고체 배지의 볼륨에 fferences. 동일한 세균 배양 한천 표면의 다른 높이의 결과, LB 한천의 다른 볼륨으로 플레이트 상에 플레이 팅 하였다. 서로 다른 높이가 접시의 다른 불투명도, 따라서 다른 검출 시간에했다. 간 판의 차이를 확인하고 서로 다른 높이의 조건의 차이했다. LB 한천의 30 ± 0.5 ml의 같은 부피의 판 사이 (A) 일반적인 차이. 서로 다른 높이의 조건 사이의 (B)의 차이는 : 모양 분포는 30 ± 0.5 ㎖ (녹색)의 40 ± 0.5 ㎖ (블루)의 20 ± 0.5 ㎖ (빨간색)의 볼륨과 번호판을 측정 하였다. 각 조건은 6 개의 다른 판의 평균입니다. 긴 플레이트의 양이 ± 5 ㎖의 범위 내에있는 한, 불투명도가 유사하고 유사한 외관 시간 분포에 이르게한다.