FlexAlign: un algoritmo preciso y rápido para el alineamiento de películas en microscopía electrónica criogénica
Autores: Stelák, David; Filipovi, Jií; Jiménez-Moreno, Amaya; Carazo, Jose María; Sánchez Sorzano, Carlos Óscar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
FlexAlign: un algoritmo preciso y rápido para el alineamiento de películas en microscopía electrónica criogénica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Microscopía electrónica criogénica
Crioelectromicroscopía
Biología estructural
Modelo 3D
Premio Nobel
Flexalign
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La Criomicroscopía Electrónica (Cryo-EM) se ha establecido como uno de los actores clave en Biología Estructural. Puede reconstruir un modelo 3D de la muestra con una resolución casi atómica, lo que llevó a un premio de Nature y al Premio Nobel en 2017. Con el creciente número de instalaciones, microscopios más rápidos y nuevas técnicas de imagen, se necesitan nuevos algoritmos para procesar los datos de las llamadas películas producidas por los microscopios en tiempo real, preservando una alta resolución y un máximo de información adicional. En este artículo, presentamos un nuevo algoritmo utilizado para el alineamiento de películas, llamado FlexAlign. FlexAlign es capaz de compensar correctamente el desplazamiento producido durante la adquisición de la película sobre la marcha, utilizando la generación actual de hardware. El algoritmo realiza un registro global y local elástico de los fotogramas de la película utilizando la correlación cruzada y la interpolación B-spline para una alta precisión. Mostramos que nuestro tiempo de ejecución es compatible con la corrección en tiempo real y que preservamos la información de alta resolución hasta altas frecuencias.
Descripción
La Criomicroscopía Electrónica (Cryo-EM) se ha establecido como uno de los actores clave en Biología Estructural. Puede reconstruir un modelo 3D de la muestra con una resolución casi atómica, lo que llevó a un premio de Nature y al Premio Nobel en 2017. Con el creciente número de instalaciones, microscopios más rápidos y nuevas técnicas de imagen, se necesitan nuevos algoritmos para procesar los datos de las llamadas películas producidas por los microscopios en tiempo real, preservando una alta resolución y un máximo de información adicional. En este artículo, presentamos un nuevo algoritmo utilizado para el alineamiento de películas, llamado FlexAlign. FlexAlign es capaz de compensar correctamente el desplazamiento producido durante la adquisición de la película sobre la marcha, utilizando la generación actual de hardware. El algoritmo realiza un registro global y local elástico de los fotogramas de la película utilizando la correlación cruzada y la interpolación B-spline para una alta precisión. Mostramos que nuestro tiempo de ejecución es compatible con la corrección en tiempo real y que preservamos la información de alta resolución hasta altas frecuencias.