مقاله

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

دانلود متن کاملرایگان، با حساب کاربری؛ ثبت نام با گوگل چند ثانیه است

چکیده

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 ناشی­از رنگ آمیزی، رگه ها و موارد دیگر، جداسازی نواحی تصاویر با چالش های گوناگونی مواجه است. درین پژوهش، برپایه­ی ویژگی های 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 tprبرابر 6/78 درصد و با نرخ fprبرابر 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 می نمایند. بررسی تعداد لکّه­های صحیح استخراج شده در روش پیشنهادی، می­تواند با دقّت 6/83 درصد و بانرخ tprبرابر 1/81 درصد محل قرار گیری لکّه­ها را تشخیص دهد. در صورتی که روش­های اوتسو، حوضچه­ی آبریز و مایلون به ترتیب: با دقّت 4/65 درصد و با نرخبرابر 3/78 درصد، دقّت 7/27 درصد و با نرخ 2/68 در صد، دقّت 0/74 درصد و با نرخ 7/72 در صد، مکان لکّه­ها را تشخیص می دهد. نتایج روش پیشنهادی، دقّت و توانایی بالاتری را در ناحیه بندی تصویر، نسبت به روش­های دیگر نشان داد.

نویسندگان و وابستگی سازمانی
  1. سینا شامخی — دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس
  2. محمدحسین میران بیگی — دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس
  3. علی گویا — استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس
  4. بهاره آذریان — آزمایشگاه پروتیین/شیمی مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، انستیتو پاستور ایران

اسناد مشابه