Исследование методов нормировки данных в экспериментах с использованием фотообесцвечивания

  • Михаил Владимирович Антоненко Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Александр Александрович Головатый Европейская молекулярно-биологическая лаборатория, Мейерхофштрассе, 1, 69117, г. Гейдельберг, Германия
  • Николай Николаевич Яцков Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь
  • Виктор Васильевич Скакун Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

Аннотация

Исследованы алгоритмы нормировки данных эксперимента по восстановлению флуоресценции после фотообесцвечивания на примерах моделей диффузии и молекулярных взаимодействий белка актина, отражающих особенности проведения эксперимента. Представлен сравнительный анализ методов нормировки данных и впервые предложена их классификация по признакам, характеризующим биологическую систему. Проведено сравнение подходов к усреднению экспериментальных данных и оценок параметров. Показано, что усреднение оценок параметров, а не самих экспериментальных данных позволяет получить менее смещенные оценки параметров биологической системы.

Биографии авторов

Михаил Владимирович Антоненко, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

аспирант кафедры системного анализа и компьютерного моделирования факультета радиофизики и компьютерных технологий

Александр Александрович Головатый, Европейская молекулярно-биологическая лаборатория, Мейерхофштрассе, 1, 69117, г. Гейдельберг, Германия

кандидат физико-математических наук; научный сотрудник

Николай Николаевич Яцков, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат физико-математических наук; доцент кафедры системного анализа и компьютерного моделирования факультета радиофизики и компьютерных технологий

Виктор Васильевич Скакун, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Республика Беларусь

кандидат физико-математических наук; заведующий кафедрой системного анализа и компьютерного моделирования факультета радиофизики и компьютерных технологий

Литература

1. Carnell M., Macmillan A., Whan R. FRAP: Acquisition, Analysis, and Applications // Methods Mol. Biol. 2015. Vol. 1232. P. 255–271.
2. A mathematical model of actin filament turnover for fitting FRAP data / A. Halavatyi [et al.] // Eur. Biophys. J. 2010. Vol. 39, № 4. P. 669 – 677.
3. Sustr D., Duschl C., Volodkin D. FRAP-based evaluation of protein diffusion in polyelectrolyte multilayers // Eur. Polym J. 2015. Vol. 68. P. 665– 670.
4. Sprague B. L. FRAP analysis of binding: proper and fitting // Trends Cell Biol. 2005. Vol. 15, № 2. P. 84 – 91.
5. Антоненко М. В., Головатый А. А., Яцков Н. Н. Анализ кривых восстановления флуоресценции после фотообесцвечивания // ИТС-2012 : материалы XI Междунар. науч. конф. (Минск, 24 окт. 2012 г.). Минск, 2012. С. 295–297.
6. Kang M., Andreani M., Kenworthy A. K. Validation of Normalizations, Scaling, and Photofading Corrections for FRAP Data Analysis // PLoS One. 2015. Vol. 10 (5). P. 1–28.
7. Yuste S. B., Abad E., Baumgaertner A. Anomalous diffusion and FRAP dynamics in the random comb model // Phys. Rev. 2016. Vol. 94. P. 1–35. Article ID 012118.
8. Miura K. Analysis of FRAP Curves. 2005 [Electronic resource]. URL: www.embl.de/eamnet/frap/FRAP.html (date of access: 03.05.2016).
9. Soumpasis D. Theoretical analysis of fluorescence photobleaching recovery experiments // Biophys. J. 1983. Vol. 41, issue 1. P. 95–97.
10. Donnert G. Major signal increase in fluorescence microscopy through dark-state relaxation // Nat. Methods. 2007. Vol. 4. P. 81–86.
11. Habuchi S. Reversible single-molecule photo switching in the GFP-like fluorescent protein Dronpa // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005. Vol. 102, № 27. P. 9511–9516.
Опубликована
2017-04-05
Ключевые слова
фотообесцвечивание, анализ данных, имитационная модель, кривая восстановления флуоресценции, методы нормировки, диффузия
Как цитировать
АНТОНЕНКО, Михаил Владимирович et al. Исследование методов нормировки данных в экспериментах с использованием фотообесцвечивания. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, [S.l.], n. 1, p. 108-117, апр. 2017. ISSN 2520-2243. Доступно на: <https://journals.bsu.by/index.php/physics/article/view/17>. Дата доступа: 18 янв. 2018