توسعه ی فیلتری جدید برای استخراج لکّه های پروتیینی در تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی
Abstract(in Persian; no English abstract is available)
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.
Authors and affiliations
- سینا شامخی — دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس
- محمدحسین میران بیگی — دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس
- علی گویا — استادیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تربیت مدرس
- بهاره آذریان — آزمایشگاه پروتیین/شیمی مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، انستیتو پاستور ایران