Treatment of over-saturated protein spots in two-dimensional electrophoresis gel images

Abstract

The paper addresses the over-saturated protein spot detection and extraction problem in two-dimensional electrophoresis gel images. The effective technique for detection and reconstruction of over-saturated protein spots is proposed. The paper presents. an algorithm of the median filter mask adaptation for initial filtering of gel image, the models of over-saturation used for gel image analysis; several models of protein spots used for reconstruction, technique of the automatic over-saturated protein spot search and reconstruction. Experimental investigation confirms that proposed search technique lets to find up to 96% of over-saturated protein spots Moreover the proposed flexible protein spot shape models for reconstruction are faster and more accurate in comparison to the flexible diffusion model.

Straipsnyje nagrinėjama baltymų pėdsakų atpažinimo ir parametrizavimo problema dvimatės elektroforezės gelių vaizduose. Pristatomas naujas būdas baltymų persisotinimams dvimatės elektroforezės gelių vaizduose aptikti ir rekonstruoti. Siūlomą paieškos ir rekonstravimo būdą sudaro keli etapai: gelio vaizdo paruošimas taikant naują medianos filtro kaukės dydžio parinkimo algoritmą, baltymų persisotinimų paieška taikant autorių siūlomus iškraipymų modelius, automatinis persisotinusio baltymų pėdsako išskyrimas ir rekonstravimas. Straipsnyje pateikti eksperimentinio tyrimo rezultatai įrodo, kad siūlomas būdas leidžia atpažinti iki 96% baltymų persisotinimų gelių vaizduose taikant vieną iš dviejų autorių siūlomų iškraipymų modelių. Baltymų persisotinimų rekonstravimui straipsnyje siūlomi nauji baltymų pėdsakų modeliai, gebantys tiksliau ir sparčiau atstatyti baltymo pėdsako formų nei alternatyvusis difuzinis modelis.