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Emilien NICOLAS


coordonnées


Emilien NICOLAS
tel +32-2-650.97.71, fax +32-2-650.97.47, Emilien.Nicolas@ulb.ac.be
www.cmmi.be
Campus de Charleroi - Gosselies (Biopark)
CP300, rue des Professeurs Jeener et Brachet 12, 6041 Charleroi (Gosselies)




unités de recherche


Métabolisme de l'ARN [RNA Metabolism] (ARN)



projets


Automation et Morphométrie Quantitative [Automation and Quantitative Morphometry]
En biologie cellulaire, il est fréquent que toutes les cellules d'une population ne présentent pas le même phénotype, un concept connu sous le terme de 'pénétrance' qu'il est indispensable de rencontrer par l'approche statistique. La morphométrie quantitative vise à la caractérisation numérique détaillée, et validée statistiquement, d'objets divers tels que des types cellulaires distincts ou des structures sous-cellulaires particulières (par exemple des organelles). Ceci inclut, le dénombrement d'objets, le calcul de leur diamètre, surface, volume, le pourcentage de chevauchement entre différents objets (co-localisation), etc. La reconnaissance des structures cellulaires et sous-cellulaires peut s'effectuer sur base de leur morphologie particulière (marquages histochimiques), sur la base de leur fluorescence (utilisation de rapporteurs protéiques ou ribonucléiques). Un aspect essentiel de notre travail consiste en la segmentation de l'image (voir illustration), ç-à-d le paramètrage précis de logiciels d'analyses menant à la reconnaissance autonome et à la discrimination d'objets d'intérêts. En combinant les techniques de criblages robotisés, dites à 'hauts débits', qui permettent d'analyser des centaines d'échantillons sans l'intervention d'opérateurs, à celle de la reconnaissance morphométrique par des logiciels 'intelligents', nous serons à même, par exemple, de (i) dénombrer des bactéries dans le cytoplasme de macrophages, (ii) tester l'effet de plusieurs dizaines de milliers de molécules synthétiques ('drug design') sur des voies de différentiation de cellules souches ou (iii) sur le patron de localisation sous-cellulaire d'un antigène d'interêt (par ex. relocalisation dynamique dans le cytoplasme d'un récepteur membranaire). Des applications macroscopiques, telles que le dénombrement de plaques de lyses, ou le calcul de la distribution relative de plusieurs espèces de microorganismes pathogènes sont possibles. Le dévelopement de protocoles à haute résolution est mené en collaboration avec le Service du Métabolisme de l'ARN de l'Université Libre de Bruxelles. [In Cell Biology, it is quite frequent that within a population not all cells show the same phenotype, a phenomenon known as 'penetrance' that has to be met by statistical approaches. Quantitative morphometry precisely aims at the statistically validated numerical characterization of various objects such as the different cell types or particular sub-cellular structures (for example the organelles). It includes counting objects, calculation of their diameter, surface, volume, level of the co-localization of different antigens etc. The recognition of the cellular and sub-cellular structures can either be done on the basis of their particular morphology (histochemistry) or on the basis of their fluorescence (using protein or RNA reporters). A key aspect of our work consists in the segmentation of the images (see the illustration), i.e. the exact determination of the parameters used by the imaging software for the autonomous recognition and discrimination of the objects of interest. By combining automated analysis techniques (high-content analysis), which allow to analyze numerous samples without the intervention of a human operator, with software trained to perform automatic recognition and morphometric analysis, we will be in a position to, for example, (i) determine the number of bacteria in the cytoplasm of macrophages, (ii) test the effects of dozens of synthetic molecules ('drug design') on stem cell differentiation or (iii) on the sub-cellular localization pattern of antigens of interest (for ex. the dynamic re-localization of a membrane receptor in the cytoplasm). Macroscopic applications such as lytic plaque analysis or the calculation of the relative distribution of several species of pathogenic organisms are possible. The development of working protocols is done in collaboration with the RNA metabolism laboratory of the Université Libre de Bruxelles. ]



disciplines et mots clés déclarés


Biologie cellulaire Biologie moléculaire

imagerie cellulaire