Magistrsko delo obravnava težavo kvantifikacije proteinov v super-resolucijski
mikroskopiji. Metode super-resolucijske mikroskopije so bistveno izboljšale
ločljivost na način, da naenkrat vzbudijo le del fluorescenčnih molekul in jih
slikajo. Ta proces je izveden večkrat zaporedoma, končna slika pa je sestavljena
iz vseh zaporednih slik. Vsak signal je obdelan in shranjen kot lokacija molekule
v prostoru. Kljub izboljšanju ločljivosti je meja difrakcije teh metod med 20 in 50
nm, zaradi česar so molekule, ki so si bližje od te razdalje, na končni rekonstruirani
sliki vidne kot gruča. Gručenje proteinov je biološka lastnost, ki nas zanima.
Ker je posamezna gruča na končni sliki lahko sestavljena iz ene ali več ločenih
molekul in vsaka od molekul lahko odda več signalov, kvantifikacija s preprostim
štetjem posameznih gruč ni mogoča in problem ni lahko rešljiv.
Namen magistrskega dela je bil raziskati uspešnost “nested sampling” metode
v primerjavi s predhodno razvito metodo v Zanacchi et al. (2017). V omenjenem
članku so avtorji razvili metodo, ki je skupno število proteinov ocenila kot mešani
model več oligomernih stanj. Delež vsakega oligomernega stanja je bil ocenjen
na podlagi števila lokalizacij v vsaki gruči. Rezultati v Zanacchi et al. (2017)
so bili pridobljeni z numerično optimizacjo. V tej magistrski nalogi smo izvedli
“neseted sampling” na podlagi zgoraj opisanega mešanega modela in primerjali
oba pristopa na simuliranih in realnih podatkih. Cilj obeh pristopov je bil najprej
oceniti število različnih oligomernih stanj in nato oceniti še njihov delež v
mešanem modelu.
Metode so bile ovrednotene s simulacijsko študijo in na podatkih, pridobljenih
s STORM slikanjem. Simulacijska študija je pokazala boljše delovanje “neseted
sampling”, zlasti pri manjših vzorcih, medtem ko pri večjih vzorcih večjih razlik
med metodami ni bilo. V analizi STORM podatkov, kjer so bili vsi vzorci veliki
(n > 1000), so si bile ocenjene porazdelitve iz obeh metod zelo podobne.
|