توسعه‌ی فیلتری جدید برای استخراج لکّه‌های پروتیینی در تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی

نویسندگان

  • بهاره آذریان آزمایشگاه پروتیین/شیمی‌مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، انستیتو پاستور ایران
  • سینا شامخی دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
  • علی گویا استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
چکیده مقاله:

الکتروفورز ژل دو بعدی یکی­از روش‌های پایه و پرکاربرد در علم پروتئومیک است. درین روش، پروتیین‌های موجود در نمونه­ی اوّلیه براساس دو ویژگی وزن مولکولی و بار الکتریکی در دو بعد ازهم جدا شده و تصویری از لکّه­های پروتیینی می­دهد. به دلیل تعداد زیاد لکّه‌های پروتیینی موجود دریک ژل نمونه که نزدیک به هم قرار دارند، پردازش تصاویر فرآیندی پیچیده است. وجود منابع نویز و آرتیفکت هم­چون شکستگی‌ها، آرتیفکت‌های ناشی­از رنگ‌آمیزی، رگه‌ها و موارد دیگر، جداسازی نواحی تصاویر با چالش‌های گوناگونی مواجه است. درین پژوهش، برپایه­ی ویژگی‌های مکان/مقیاس، مشتقّات مرتبه­ی دوم و مقادیر ویژه­ی هیشین تصویر، برای بهبود لکّه­های پروتیینی و جداسازی نواحی لکّه از پس­زمینه، فیلتری جدید ارائه شد. تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی ناحیه­بندی شده و مکان و تعداد لکّه­های موجود در تصاویر، با این فیلتر بهتر تشخیص داده­شد. الگوریتم پیشنهادی توانایی جداسازی نواحی لکّه­ی پروتیینی را با نرخ TPR برابر 6/78 درصد و با نرخ FPR برابر 9/14 درصد از نواحی پس­زمینه دارد. درحالی که آستانه گذاری اوتسو و حوضچه­ی آبریز به ترتیب: با نرخ­های 4/71 درصد و 7/25 درصد، و با نرخ­های 9/53 درصد و 1/8 درصد جداسازی می‌نمایند. بررسی تعداد لکّه­های صحیح استخراج شده در روش پیشنهادی، می­تواند با دقّت 6/83 درصد و با نرخ TPR برابر 1/81 درصد محل قرار‌گیری لکّه­ها را تشخیص دهد. در صورتی که روش­های اوتسو، حوضچه­ی آبریز و مایلون به ترتیب:  با دقّت 4/65 درصد و با نرخ برابر 3/78 درصد، دقّت 7/27 درصد و با نرخ 2/68 در‌صد، دقّت 0/74 درصد و با نرخ 7/72 در‌صد، مکان لکّه­ها را تشخیص می‌دهد. نتایج روش پیشنهادی، دقّت و توانایی بالاتری را در ناحیه‌بندی تصویر، نسبت به روش­های دیگر نشان داد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

توسعه ی فیلتری جدید برای استخراج لکّه های پروتیینی در تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی

الکتروفورز ژل دو بعدی یکی­از روش های پایه و پرکاربرد در علم پروتئومیک است. درین روش، پروتیین های موجود در نمونه­ی اوّلیه براساس دو ویژگی وزن مولکولی و بار الکتریکی در دو بعد ازهم جدا شده و تصویری از لکّه­های پروتیینی می­دهد. به دلیل تعداد زیاد لکّه های پروتیینی موجود دریک ژل نمونه که نزدیک به هم قرار دارند، پردازش تصاویر فرآیندی پیچیده است. وجود منابع نویز و آرتیفکت هم­چون شکستگی ها، آرتیفکت های ن...

متن کامل

تطبیق لکه‌های پروتئینی در تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی بر پایه مدل‌های احتمالاتی

تطبیق لکه‌های پروتئینی در تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی (2DGE) یکی از فرآیندهای اصلی در تحلیل این تصاویر است. به‌دلیل چالش‌های موجود در تصاویر 2DGE همچون حضور نویز و آرتیفکت‌، تطبیق لکه‌های پروتئینی تحت نظارت کاربران انجام می‌گیرد که این نظارت موجب ایجاد خطای انسانی می‌گردد. ازاین‌رو در این تحقیق، الگوریتمی جدید و خودکار برای تطبیق لکه‌های پروتئینی، مبتنی بر مدل‌های احتمالاتی ارایه شده است. به‌د...

متن کامل

آنالیز تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی از نمونه های بیولوژیکی

پروتئومیک در واقع علم جداسازی و تعیین هویت پروتئینها و بررسی میزان حضور آنها در نمونه های بیولوژیکی است. در حال حاضر اساسی ترین تکنیک در جداسازی پروتئینها الکتروفورز ژل دو بعدی است که پروتئین ها را در دو بعد متعامد بر اساس شارژ و جرم مولکولی تفکیک می کند. پس از جدا سازی پروتئینها در صفحات حاوی ژل، این صفحات اسکن شده و تصویر آنها حاصل می شود. دو مجموعه تصویر در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند...

15 صفحه اول

آنالیز داده های ژل های الکتروفورز دو بعدی با استفاده از روش های آماری چند متغیره

سابقه و هدف : در سـال های اخیـر تکنولـوژی مـربوط به تـوصــیف لکه های پروتئینی نمایان شده بر ژل های الکتروفورز دو بعدی، توسعه ی قابل ملاحظه ای یافته و نرم افزارهای متعدد آماری آنالیز ژل نیز ایجاد و گسترش یافته است که تأثیر این ابتکارات بر ارتقاء پروتئومیک بسیار چشمگیر است.آنالیز داده های عظیم پروتئومیکی با دارا بودن متغیر های زیاد نیاز به روش های چند متغیره است که امکان آنالیز آماری همزمان چندین...

متن کامل

آنالیز داده های ژل های الکتروفورز دو بعدی با استفاده از روش های آماری چند متغیره

سابقه و هدف : در سـال های اخیـر تکنولـوژی مـربوط به تـوصــیف لکه های پروتئینی نمایان شده بر ژل های الکتروفورز دو بعدی، توسعه ی قابل ملاحظه ای یافته و نرم افزارهای متعدد آماری آنالیز ژل نیز ایجاد و گسترش یافته است که تأثیر این ابتکارات بر ارتقاء پروتئومیک بسیار چشمگیر است.آنالیز داده های عظیم پروتئومیکی با دارا بودن متغیر های زیاد نیاز به روش های چند متغیره است که امکان آنالیز آماری همزمان چندین...

متن کامل

روشی جدید در قطعه بندی خودکار تصاویر ماهواره ای با دقت بالا برای استخراج خطوط ساحلی

The objective of this paper is to introduce a new method for coastlines delineation from high-resolution satellite images automatically. The proposed approach integrates the color histogram analysis for estimating the number of clusters, fuzzy c-partition, and genetic algorithms for optimizing fuzzy c-partition matrix. The imagery is classified into homogenous areas using the proposed fuzzy log...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 8  شماره 2

صفحات  183- 202

تاریخ انتشار 2014-06-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023