Хромосомный анализ - актуальное направление в диагностике заболеваний. Часто такой анализ используется при изучении влияния различных факторов на живые организмы в экспериментальной медицине и научно-лабораторных исследований. В процессе хромосомного анализа проводят изучение хромосом с помощью комплекса методов, позволяющих получать разностороннюю информацию, например о количестве, структуре, размерах или нарушениях хромосом.

"AutoKario 1.0"

В прошлой версии программы сортировка и построение кариограммы осуществлялась по критериям площади и периметра каждой хромосомы. При данном методе сортировки были получены удовлетворительные результаты для определения количества хромосом на метафазной пластинке, но поиск гомологов был затруднен и не осуществлялся в начальной версии.

Это дало хорошие результаты по нахождению пар хромосом при анализе метафазной пластинки в процессе кариотипирования.

Существует ряд методов дифференциального окрашивания хромосом: Q-, G-, С-, R- , а также специфический FISH-метод, с помощью которого производится специальная окраска, которая на компьютере отображается в виде разных цветов. Предлагаемый нами метод учитывает все параметры окраски при помощи получения гистограммы яркости отдельных хромосом. Дальнейший поиск гомологичных хромосом ведется по минимальному значению разницы в гистограммах.

Цель

Целью данной работы была модернизация и усовершенствование программного обеспечения таким образом, чтобы сортировка хромосом метафазной пластинки производилась с учетом поиска гомологичных хромосом, основанном на сравнении гистограмм яркости пар хромосом.

"AutoKario 1.1"

Нами был разработан модуль, который по параметрам гистограммы распределения интенсивности окрашенности производит поиск наиболее похожих пар хромосом на метафазной пластинке.

 Подробнее:

Если выделить на метафазной пластинке какую-нибудь хромостому и взять ее гистограмму, то можно увидеть, что все гистограммы различаются между собой. Суть работы данного макроса заключается в том, что при обработке метафазной пластинки берется гистограмма каждой хромосомы, делется на определенное количество интервалов (до 100, чем больше тем точнее), и затем каждый интервал каждой хромосомы сравнивается с таким же интервалом у всех остальных хромосом. По наименьшим отличиям между хромасомами по параметрам такой обработки и ищутся гомологичные пары хромосом.

Данный модуль показал высокую степень определения гомологичных хромосом, при условии, что хромосомы на метафазной пластинке располагаются отдельно друг от друга.

Применение

С помощью программного модуля “AutoKario 1.1” можно проводить поиск гомологичных хромосом на метафазной пластинке и в дальнейшем анализировать пары хромосом на предмет их отличий. Наша программа может  использоваться как в клинической лабораторной практике, так и для проведения научно-исследовательских работ. При массовых исследованиях такая программа является эффективной и позволяет сокращать время работы эксперта.

Кроме того, разработанный модуль можно использовать для поиска парных любых объектов на любом изучаемом изображении.

Ньюансы

Для хромосомного анализа в макросе необходимы изображения с раздельно лежащими хромосомами, но в данный момент идет разработка автоматического разделения контактирующих и наложенных друг на друга хромосом.

Совместимость

В программе могут использоваться изображения любого формата, а также могут быть проанализированы изображения с микроскопа, напрямую подключенного к компьютеру.

Дальнейшие планы

В настоящее время ведется внедрение данного программного продукта в виде элемента web- сайта bioinformatix.ru , где будет возможность загрузить изображение метафазной пластинки для анализа ее в автоматическом или полуавтоматическом режиме.