Давиденко І.С., Давиденко О.М.

АЛГОРИТМ ОДЕРЖАННЯ ПОКАЗНИКА «R/B» (ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ОКИСНЮВАЛЬНОЇ МОДИФІКАЦІЇ БІЛКІВ ПО ГІСТОХІМІЧНИМ ТА ЦИТОХІМІЧНИМ ПРЕПАРАТАМ) ЗА ДОПОМОГОЮ КОМП’ЮТЕРНОЇ ПРОГРАМИ ImageJ (W.Rasband, National Institute of Health, USA, 2015) - ЛЕКЦІЯ

Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», м. Чернівці

Показник (коефіцієнт) R/B, отриманий на гістохімічних та цитохімічних препаратах, пофарбованих бромфеноловим синім за Mikel Calvo, можна використовувати для вимірювання окиснювальної модифікації білків (ОМБ). Сутність ОМБ полягає у тому, що відбувається окиснення аміногруп білків. Це призводить до зміни співвідношення між аміно- та карбоксильними групами в них. Співвідношення можна оцінити за допомогою гістохімічної методики на «кислі» та «основні» білки з бромфеноловим синім за Mikel Calvo, при якій білки забарвлюються в різні кольори, залежно від їхніх властивостей за співвідношенням аміно- та карбоксильних груп. Для прикладу – при явному переважанні аміногруп у білках – вони фарбуються в блакитний колір, при явному переважанні карбоксильних груп - у червоний. На практиці завжди має місце комбіноване забарвлення з причини присутності в тканинах «суміші» білків, що мотивує і дозволяє застосувати не тільки візуальну, але і кількісну оцінку ступеня ОМБ [1]. Методологічно кількісна оцінка ОМБ здійснюється мікроспектрофотометричним методом. Сучасні комп'ютерні технології дозволяють використати цифрові копії зображень гістохімічних препаратів, і провести на них комп'ютерну мікроспектрофотометрію, яка полягає в кількісній оцінці кольору комп'ютерними алгоритмами. В останні роки на допомогу науковцям розроблені не тільки комерційні, але і достатньо високофункціональні вільні для використання (безкоштовні) комп'ютерні програми. Однією з найбільш вдалих комп'ютерних розробок в цій галузі є програма ImageJ (остання версія - 1.48v, вільна ліцензія, W.Rasband, National Institute of Health, USA, 2015). Ця програма випускається в кількох різновидах, які працюють під різними операційними системами. Програму можна вільно скачати з офіційного сайту або в портативній, або в установочній версії. Портативну версію можна записати на носій інформації і переносити з собою, працюючи на різних комп'ютерах, де не встановлювали таку програму. Для науковців важливим аргументом на користь вибору саме цієї програми буде також і ґрунтовне офіційне керівництво, на яке можна посилатися в своїх наукових працях [2].

Методика отримання показника R/B, який є кількісним представленням окиснювальної модифікації білків, полягає у наступному.

1. Запускають програму ImageJ, відкривають в ній графічний цифровий файл із зображенням фрагменту гістологічного зрізу, пофарбованого бромфеноловим синім за Mikel Calvo. З'являється нове вікно із зображенням.

2. Вибирають один із інструментів (наприклад «вільне виділення» – «freehand selection»), яким позначають певну ділянку зображення для вимірювання (на комп'ютерній «мові» - групу сусідніх пікселів). Виділену ділянку буде видно по кольоровому контуру.

3. У меню програми в розділі «Аналіз» («Analyze»), або за допомогою комбінації «гарячих клавіш» Ctrl+H, вибирають інструмент «Гістограма» («Histogram»). З'являється нове вікно, де видно буде саму гістограму, а також деякі цифрові дані та функціональні кнопки в нижній частині вікна.

4. Метою роботи з вікном «Гістограма» є отримання двох вихідних показників: «R» (кількісна характеристика червоної частини спектру) та «B» (кількісна характеристика синьої частини спектру). Для того, щоби побачити ці показники, використовують функціональну кнопку RGB. Нажимаючи цю кнопку, доходять до позиції, коли горизонтальна лінія під гістограмою стане червоною, це сторінка показника «R», для аналізу забирають середню арифметичну по виділеній групі пікселів (Mean), наприклад, 87,126, це і є показник «R». Потім, аналогічним чином отримують і показник «B»,
наприклад, – 80,801 (Див. рисунок).

5. Показник (коефіцієнт) R/B обчислюють простим діленням показника «R» на показник «B», тобто R/B=87,126/80,801=1,08. Така величина показника показує, що у вивченій ділянці зображення карбоксильні групи білків переважають над аміногрупами білків.

Подальші тлумачення показника R/B залежать від об'єктів та цілей конкретного дослідження.

Література.

1. Давиденко І.С. Принципи стандартизації гістохімічної методики, придатної для кількісної оцінки, на прикладі методики на окиснювальну модифікацію білків (лекція) / І.С.Давиденко, О.М.Давиденко // Materiály XI mezinárodní vědecko - praktická konference «Přední vědecké novinky – 2015». - Díl 4. Lékařství. Biologické vědy.Ekologie.Zeměpis a geologie. Chemie a chemická technologie. Zemědělství. Zvěrolékařství: Praha. Publishing House «Education and Science» s.r.o - 88 stran. Р. 12-14.

2. Ferreira T. ImageJ . User Guide / T. Ferreira, W. Rasband. – New York: National Institute of Health. - 2012. – 187 p.

3. Hammer Ø. PAST: Paleontological Statistics, Version 3.0. Reference manual / Ø. Hammer. – Oslo: Natural History Museum University of Oslo. – 2013. – 221 p.