Cuantificación de rna

RESUMEN

Ante la problemática de cuantificar la expresión de genes en el análisis tipo Northern blot que se lleva a cabo con la simple vista, técnica que se puede considerar relativa al observador, es necesario de una mayor precisión y confiabilidad en los resultados que se logran al aplicar dicho análisis en el laboratorio.
Al desarrollar un prototipo que determine la cuantificaciónrelativa de RNA (Acido ribonucleico) de las plantas se consigue una referencia mucho más precisa en la cuantificación relativa de la expresión de genes, también se eliminan costos altos que la tecnología extranjera ofrece por un software que realiza dicha tarea.
A través de algoritmos para el procesamiento de imágenes y la generación de algoritmos para la interpretación de resultados seestablece el tamaño patrón de la prueba durante la aplicación de la técnica en estudio y de esta manera utilizando algoritmos computacionales y de procesamiento de imágenes se determina la cuantificación de presencia del gen para determinar la resistencia de la planta a ciertos factores, como son bióticos (virus, plagas) y abióticos (clima, contaminación).

INTRODUCCIÓN

En los últimos años lastécnicas de procesamiento de imágenes digitales que tienen como objetivo mejorar la calidad o facilitar la búsqueda de información, ha sido ampliamente utilizado para diversas disciplinas tales como la medicina, biología, física e ingeniería entre otras. Mediante dichos algoritmos es posible trabajar imágenes en una computadora con el fin de obtener información captadas por una cámara [1].Actualmente en laboratorio de biología molecular y sanidad de semillas del Instituto Tecnológico de Roque se lleva a cabo la cuantificación relativa del RNA de las plantas a simple vista aplicando la técnica Northern Blot. Esta técnica consiste en la separación de las moléculas por su tamaño (Electroforesis) y trasferidas a una membrana para a continuación detectar secuencias especificas por medio desondas marcadas de RNA. El investigador evalúa las secuencias representativas como sondas, mediante un proceso de adquisición de imagen que puede ser por rayos X o bien rayos ultravioleta. Y partiendo de esta imagen, se aplica el prototipo para la interpretación de resultados esperados por el investigador; peso molecular, cuantificación o nivel de expresión del RNA.

OBJETIVO

Diseñar eImplementar el Modulo del Software que permita la cuantificación relativa de la expresión de genes mediante imágenes digitales.

MATERIALES Y MÉTODOS

La electroforesis, esta consiste en la separación de las moléculas a través de un gel por la acción de un campo eléctrico donde se aplican cargas opuestas [2] con la técnica Norther Blot (Técnica para identificar en las células una formaespecífica de RNA mensajero. Emplea un gen con secuencia conocida para conjugar el RNA que se intenta encontrar [3]) (ver Figura 1) y así obtenemos la imagen muestra.


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Figura 1: Técnica Northern blot [11].


Una vez obtenida la imagen aparece con ruido que será necesario eliminar para que el tratamiento posterior de la misma sea más efectivo. Lo anterior puede llevarse acabomediante la utilización de filtros que consiste en aplicar una transformación a una imagen digital completa, o a una parte de ella. Por consiguiente, el filtrado de imágenes se presenta como un proceso previo a la segmentación de la misma [1].
El prototipo aplica un algoritmo hibrido llamado algoritmo de segmentación HUPIX que se obtiene estudiando el proceso de los algoritmos computacionales para elprocesamiento de imágenes digitales. Los algoritmos considerados para la implementación son: el algoritmo de detección de huecos blancos [4] y el algoritmo de densidad de píxeles con cálculo de ancho de píxeles y un algoritmo propio para desarrollar la segmentación y la determinación de las bandas encontradas en un segmento.
Antes de aplicar los algoritmos, se binariza la imagen para su...