Accessible software frameworks for reproducible image analysis of host-pathogen interactions

Abstract

Um die Mechanismen hinter lebensgefährlichen Krankheiten zu verstehen, müssen die zugrundeliegenden Interaktionen zwischen den Wirtszellen und krankheitserregenden Mikroorganismen bekannt sein. Die kontinuierlichen Verbesserungen in bildgebenden Verfahren und Computertechnologien ermöglichen die Anwendung von Methoden aus der bildbasierten Systembiologie, welche moderne Computeralgorithmen benutzt um das Verhalten von Zellen, Geweben oder ganzen Organen präzise zu messen. Um den Standards des digitalen Managements von Forschungsdaten zu genügen, müssen Algorithmen den FAIR-Prinzipien (Findability, Accessibility, Interoperability, and Reusability) entsprechen und zur Verbreitung ebenjener in der wissenschaftlichen Gemeinschaft beitragen. Dies ist insbesondere wichtig für interdisziplinäre Teams bestehend aus Experimentatoren und Informatikern, in denen Computerprogramme zur Verbesserung der Kommunikation und schnellerer Adaption von neuen Technologien beitragen können. In dieser Arbeit wurden daher Software-Frameworks entwickelt, welche dazu beitragen die FAIR-Prinzipien durch die Entwicklung von standardisierten, reproduzierbaren, hochperformanten, und leicht zugänglichen Softwarepaketen zur Quantifizierung von Interaktionen in biologischen System zu verbreiten. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit wie Software-Frameworks zu der Charakterisierung von Interaktionen zwischen Wirtszellen und Pathogenen beitragen können, indem der Entwurf und die Anwendung von quantitativen und FAIR-kompatiblen Bildanalyseprogrammen vereinfacht werden. Diese Verbesserungen erleichtern zukünftige Kollaborationen mit Lebenswissenschaftlern und Medizinern, was nach dem Prinzip der bildbasierten Systembiologie zur Entwicklung von neuen Experimenten, Bildgebungsverfahren, Algorithmen, und Computermodellen führen wird

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