噬菌斑电子图像的计算机处理及其自动计数

噬菌斑平板计数是微生物学理论研究与实际应用中常用的方法之一。但由于平板上噬菌斑与背景反差小,而且往往出现几个噬菌斑相连,计算机识别时出现较大的误差,因此噬菌斑计数目前仍为人工方法。本文以λ噬菌体为材料,感染E.coli宿主细胞,获得噬菌斑。然后将噬菌斑制成电子图像。抽取图像中有代表性的区域,利用分水岭算法对图像进行分割处理,将相连的噬菌斑分割成单独的噬菌斑,然后利用基于区域生长法进行计数,结果与人工计数完全相同,表明我们建立的新方法可以用于噬菌斑计算机自动计数。     

一株粘质沙雷氏菌烈性噬菌体污水分离及特性

[目的]以粘质沙雷氏菌(8039)为宿主菌从医院污水中分离噬菌体并对其基本生物学特点进行研究.[方法]四步法污水分离噬菌体;单、双层平板噬菌斑实验筛选烈性噬菌体并观察噬菌斑形态;纯化后2%磷钨酸染色电镜观察;手工法提取噬菌体核酸酶切后琼脂糖凝胶电泳分析;利用双层平板噬菌斑实验测定最佳感染复数和完成一步生长实验.[结果]从医院污水中成功分离出粘质沙雷氏菌烈性噬菌体一株(SM701),该噬菌体有一个正多面体立体对称的头部,头径约64nm,无囊膜,有一长尾,无收缩尾鞘,尾长约143nm;基因组核酸能被双链DNA内切酶BamH Ⅰ及Hind Ⅲ切开,大小约57kb;噬菌斑圆形透明,直径1mm左右(培养12h,),边界清楚;当感染复数(multiplicity of infection,MOI)为10时,子代噬菌体滴度较高;按照一步生长实验结果绘制出一步生长曲线,可知感染宿主菌的潜伏期是约为30min,爆发期约100min,平均爆发量约为630[结论]按照国际病毒分类委员会分类标准,该噬菌体属于长尾噬菌体科(siphoviridae)烈性噬菌体,按照Bradley和Ackermann形态分类法属于B1亚群;噬菌斑与周围红色细菌生长区,颜色差异明显,非常便于观察和计数;噬菌体头部大小和形态与呼吸道病毒中的呼肠病毒和腺病毒最为接近;国内尚未见粘质沙雷氏菌噬菌体相关报道.     

基于目标颜色基及梯度方向匹配的菌落分割计数算法

【目的】通过菌落测试片提取菌落并计数,在农业、食品业、医疗卫生等领域中是一项常用且重要的工作。目前,菌落自动计数算法大都是以菌落培养皿为主要工作对象,对菌落测试片适用性较差。另外,目前相关技术在常规的粘连物体分割中有着较好的效果,但在菌落分割计数中,由于菌落本身的形态特征,对粘连菌落分割计数的效果尚不够精准。【方法】为解决此类问题,本文提出一种基于目标颜色基及梯度方向匹配的菌落分割计数算法。首先利用图像中菌落的颜色特征作为基,将图像转换到基空间内,以增强菌落与背景之间的差异,其次利用菌落图像的梯度幅值特征对梯度方向进行滤波,然后通过梯度方向进行匹配,进而将粘连的菌落分割,最后利用非极大值抑制的方法筛选出菌落并计数。【结果】经试验,本研究算法的计数精度可达98.00%,能够满足实际需求。【结论】在针对菌落的目标分割计数中,本研究算法不仅计数精度高,而且具有较好的鲁棒性,在对不同厂家的菌落总数测试片菌落分割计数中均有优异效果;然而在对大面积目标的检测分割中算法的准确率会有所下降,因此,该算法更适合于菌落等小目标的检测分割。     

一种基于视网膜主血管方向的视盘定位及提取方法

为分割出眼底图像中的视盘,构建基于眼底图像的计算机辅助诊断系统,提出了一种基于视网膜主血管方向的视盘定位及提取方法。首先,利用Otsu阈值分割眼底图像R通道获取视盘候选区域;然后利用彩色眼底图像的HSV空间的H通道提取视网膜主血管并确定主血管方向;在此基础上,通过在方向图内寻找出对加权匹配滤波器响应值最高的点确定视盘中心位置;最后,利用该位置信息从视盘候选区域中"挑选"出真正的视盘。利用该方法对100幅不同颜色、不同亮度的眼底图像进行视盘分割,得到准确率98%,平均每幅图像处理时间1.3 s。结果表明:该方法稳定可靠,能快速、有效分割出眼底图像中的视盘。     

大肠杆菌O157:H7中编码vt2基因的噬菌体的分离与鉴定

根据GenBank中VT1、VT2毒素的基因序列设计合成2对引物,以大肠杆菌O157H7菌株DNA为模板,扩增vt1、vt2.诱导只扩增出vt2的菌株释放噬菌体,利用多种指示菌经双层琼脂平板法来分离纯化VT2噬菌体,观察噬菌斑的特征,提纯病毒粒子进行电镜观察,并对噬菌体中vt2基因检测、克隆和序列分析.结果显示VT2噬菌体感染MC1061在双层琼脂平板上形成的噬菌斑小而混浊,多呈磨玻璃样;而首次感染大肠杆菌CC118(λpir),此后用MC1061分离的噬菌体,再以MC1061为指示菌,在双层琼脂平板上形成小而清晰透明的噬菌斑.电镜下噬菌体头部呈六边形外廓,尾部细长无尾鞘结构.以噬菌体DNA为模板进行PCR扩增,检测到vt2特异性DNA带,克隆的vt2基因序列与GenBank中编码VT2毒素的核苷酸序列(X07865,NC_002655,BA000007,AF291819)的同源性分别达到99%,确定编码VT2毒素的基因位于噬菌体上,并获得VT2噬菌体()HY.     

大肠杆菌O157：H7中编码vt2基因的噬菌体的分离与鉴定

根据GenBank中VT1、VT2毒素的基因序列设计合成2对引物,以大肠杆菌O157:H7菌株DNA为模板,扩 增vt1、vt2。诱导只扩增出vt2的菌株释放噬菌体,利用多种指示菌经双层琼脂平板法来分离纯化VT2噬菌体,观 察噬菌斑的特征,提纯病毒粒子进行电镜观察,并对噬菌体中vt2基因检测、克隆和序列分析。结果显示VT2噬菌 体感染MC1061在双层琼脂平板上形成的噬菌斑小而混浊,多呈磨玻璃样;而首次感染大肠杆菌CC118(λpir),此 后用MC1061分离的噬菌体,再以MC1061为指示菌,在双层琼脂平板上形成小而清晰透明的噬菌斑。电镜下噬 菌体头部呈六边形外廓,尾部细长无尾鞘结构。以噬菌体DNA为模板进行PCR扩增,检测到vt2特异性DNA 带,克隆的vt2基因序列与GenBank中编码VT2毒素的核苷酸序列(X07865,NC_002655,BA000007,AF291819) 的同源性分别达到99％,确定编码VT2毒素的基因位于噬菌体上,并获得VT2噬菌体(?)HY。     

PCR快速分析水稻cDNA文库构建质量方法的简化

对由水稻cDNA文库铺成平板的噬菌斑,采用tip吸头穿刺噬茵斑后在PCR反应混合液中吸打2次,直接作为PCR扩增模板进行PCR反应和电泳分析的方法,可以达到快速、简便地分析水稻cDNA文库构建的质量.此法无需提取噬茵斑DNA作为PCR扩增模板,操作简单、方便、快捷.     

一种从培养皿上挑取阳性噬菌斑的改进方法

从密集噬菌斑的培养皿上挑选少数几个阳性噬菌斑是一件繁琐而又容易出错的工作。以往的做法是在阳性噬菌斑周围多挑选几个 ,然后通过重复杂交筛选 ,直到准确筛选出阳性噬菌斑为止 ,但该方法对于大规模筛选显得非常笨拙。这里介绍一种改进方法 ,只需一次杂交筛选即可准确挑出阳性噬斑 ,做到省时、省力、省材 ,而且准确性非常高。     

噬菌体颗粒大小与其遗传控制的噬菌斑大小的关系

测定培养温度、琼脂浓度、感染系数、培养基丰度和时间等因子对形成噬菌斑大小的影响程度,从而排除了影响噬菌斑大小的非遗传本底。分析电镜下噬菌体颗粒大小和平板上噬菌斑大小两者之间的关系,发现在同一容量较恒定的细胞内,不向噬菌体其生物合成总量趋于相等,该原理解释了决定噬菌斑大小的主要遗传控制方式。计算并推导出在一定程度上可反映噬菌体颗粒大小的经验公式。     

龋齿DNA疫苗(PGJAP)中污染大肠杆菌噬菌体的检测方法的建立

龋齿DNA疫苗工程菌采用的大肠杆菌DH-5α在生产过程中极易污染大肠杆菌噬菌体,所以应对原始菌种、主菌种和工作菌种及大量生产时的发酵液作大肠杆菌噬菌体检测。用大肠杆菌噬菌体VCSM13为标准噬菌体株,对大肠杆菌C3000和DH-5α分别作噬菌斑检测和pfu值计算,验证并确定以VCSM13作为标准噬菌体株,C3000作为检测菌株,对龋齿DNA疫苗原始菌种、主菌种(第一代)、工作菌种(2007001)和其发酵液(200703)分别作噬菌体检测,并建立了检测大肠杆菌噬菌体的直接噬菌斑法。结果显示VCSM13在DH-5α的噬菌斑计数为76,pfu/ml为7.6×1013,C3000的噬菌斑计数为81,pfu/ml为8.1×1013,龋齿DNA疫苗的原始菌种、主菌种、工作菌种和发酵液,噬菌斑计数全部为0。Pfu也为0。阳性对照为74,pfu/ml是7.4×1013,阴性对照为0。通过对阳性对照样本作增殖法试验及挑斑接种验证后,证明此法操作简单,灵敏度高。