现在更容易随波逐流

赖斯大学的工程师们已经开发出一种工具标准化数据通过流式细胞术,其中最广泛使用的工具来分析活细胞。

Jeffrey他泊的大米实验室FlowCal发布开源软件包,提高研究人员的能力定量流式细胞仪数据进行比较。

软件是详细的在美国化学学会ACS合成生物学》杂志上。

“这是一个急需的软件工具来帮助标准化数据在合成生物学,”他泊说。“具体地说,它将允许生物学家在不同的实验室和不同出版物比较测量。它应该帮助推进合成生物学的特别成熟的工程学科。”

实验室使用血细胞计数来收集细胞内生物过程信息流经仪器。“它可以测量荧光信号从成千上万的细胞在几分钟,”塞巴斯蒂安Castillo-Hair说,领导项目和约翰·塞克斯顿。都是研究生在他泊实验室。“这是有用,因为细胞内荧光信号代表了很多东西。例如,在合成生物学荧光代表基因电路的输出”。

实验室项目基因电路细胞-生物等效电路的意义上,计算和回应他们的环境。荧光记者蛋白质放入电路,因为他们很容易检测和允许研究人员测量和调试电路的性能。

“我们可以从流式细胞术获得大量的信息,”Castillo-Hair说。“我们不仅可以获得许多细胞的平均荧光;我们获得每个细胞的荧光。这给了我们一个很好的荧光分布在整个细胞群。有大量的生物信息,可以提取。”

工程师们面临的问题是,从不同的实验室结果,甚至从不同的乐器——是不可能在同一个实验室比较定量。

血细胞计数器产生数据流研究人员称之为“任意单位”等,变量和校准的仪器品牌及其设置。通过使用商用校准粒子来建立一个基线,这些单位可以转化为更标准化的“等效荧光团的分子”,允许进行比较。但是因为没有方便,非专有工具存在执行校准,任意单位是不可能匹配。

所以项目出生的挫败感。“我们都在更传统的工程学科背景,“Castillo-Hair说。“我从机械工程;约翰来自电气工程。我们熟悉数字实际上意味着什么。”

“我们的工程师,我们需要描述我们构建、“Sexton说。“迄今为止,在这个领域,我们主要是在我们自己的沙箱,这是非常令人沮丧的想拿别人东西的人了,在自己的研究中使用它们。我们很清楚我们需要使用相同的标准无处不在。”

“这个软件是前进了一大步,”Castillo-Hair说。“你可以参考基因表达单位共同的数量,你可以很容易地与别人在你的实验室测量,即使已经使用完全不同的仪器设置。与一些额外的步骤,数据从不同的仪器和实验室可以成为可比。”

为了使其能够访问最多的人员,程序设计使用Microsoft Excel,大米的团队设计了模板。一旦准备一个简单的Excel文件,从校准粒子FlowCal读取和处理数据。此信息用于细胞荧光转换为校准单位。最后,程序生成一个Excel文件与细胞荧光数据和一组块校准颗粒和细胞样本。

Sexton说FlowCal已经成为一个标准的工具在他泊实验室。“这是容易使用,即便是没有任何编程知识的人可以把它捡起来很快,”他说。

研究人员在共同的Python语言和编程FlowCal鼓励其他人来添加或修改它来满足自己的需求。“我们使它很容易合作,如果其他人想要添加,“Sexton说。“我们开放的反馈。”

论文的合著者是大米研究生布赖恩·兰德里和埃文·奥尔森,奥列格•Igoshin水稻生物工程副教授。他泊是生物工程的助理教授。

美国国家科学基金会,美国海军研究办公室,美国国立卫生研究院和韦尔奇基金会支持的研究。