Title :

A workflow to process 3D+time microscopy images of developing organisms and reconstruct their cell lineage

Author(s) :

Faure, Emmanuel [Auteur]
BioEmergences
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Centre de recherche en épistémologie appliquée [CREA]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Savy, Thierry [Auteur]
BioEmergences
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Rizzi, Barbara [Auteur]
BioEmergences
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Melani, Camilo [Auteur]
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
BioEmergences
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Stašová, Olga [Auteur]
Fabrèges, Dimitri [Auteur]
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
BioEmergences
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Špir, Róbert [Auteur]
Hammons, Mark [Auteur]
BioEmergences
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Čúnderlík, Róbert [Auteur]
Recher, Gaëlle [Auteur]
BioEmergences
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Lombardot, Benoit [Auteur]
BioEmergences
Centre de recherche en épistémologie appliquée [CREA]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Duloquin, Louise [Auteur]
BioEmergences
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Colin, Ingrid [Auteur]
Institut des Neurosciences Paris-Saclay [NeuroPSI]
Kollár, Jozef [Auteur]
Desnoulez, Sophie [Auteur]
Institut de Neurobiologie Alfred Fessard [INAF]
Neurobiologie et Développement [N&eD]
Affaticati, Pierre [Auteur]
Institut des Neurosciences Paris-Saclay [NeuroPSI]
Maury, Benoit [Auteur]
BioEmergences
Boyreau, Adeline [Auteur]
BioEmergences
Nief, Jean-Yves [Auteur]
Centre de Calcul de l'IN2P3 [CC-IN2P3]
Calvat, Pascal [Auteur]
Centre de Calcul de l'IN2P3 [CC-IN2P3]
Vernier, Philippe [Auteur]
Institut des Neurosciences Paris-Saclay [NeuroPSI]
Frain, Monique [Auteur]
BioEmergences
Lutfalla, Georges [Auteur]
Dynamique des interactions membranaires normales et pathologiques [DIMNP]
Kergosien, Yannick [Auteur]
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
Laboratoire d'Informatique Médicale et Ingénierie des Connaissances en e-Santé [LIMICS]
BioEmergences
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Suret, Pierre [Auteur]
Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules - UMR 8523 [PhLAM]
Remešíková, Mariana [Auteur]
Doursat, René [Auteur]
Centre de recherche en épistémologie appliquée [CREA]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
Réseau National des Systèmes Complexes [RNSC]
BioEmergences
Sarti, Alessandro [Auteur]
Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] [UNIBO]
Mikula, Karol [Auteur]
Peyriéras, Nadine [Auteur]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
BioEmergences
Bourgine, Paul [Auteur]
Institut des Systèmes Complexes - Paris Ile-de-France [ISC-PIF]
BioEmergences
Centre de recherche en épistémologie appliquée [CREA]

Journal title :

Nature Communications

Pages :

8674

Publisher :

Nature Publishing Group

Publication date :

2016-02-25

ISSN :

2041-1723

HAL domain(s) :

Sciences du Vivant [q-bio]/Biologie du développement
Sciences du Vivant [q-bio]/Neurosciences [q-bio.NC]/Psychologie et comportements
Sciences cognitives

English abstract : [en]

The quantitative and systematic analysis of embryonic cell dynamics from in vivo 3Dþtime image data sets is a major challenge at the forefront of developmental biology. Despite recent breakthroughs in the microscopy imaging ...
Show more >The quantitative and systematic analysis of embryonic cell dynamics from in vivo 3Dþtime image data sets is a major challenge at the forefront of developmental biology. Despite recent breakthroughs in the microscopy imaging of living systems, producing an accurate cell lineage tree for any developing organism remains a difficult task. We present here the BioEmergences workflow integrating all reconstruction steps from image acquisition and processing to the interactive visualization of reconstructed data. Original mathematical methods and algorithms underlie image filtering, nucleus centre detection, nucleus and membrane segmentation, and cell tracking. They are demonstrated on zebrafish, ascidian and sea urchin embryos with stained nuclei and membranes. Subsequent validation and annotations are carried out using Mov-IT, a custom-made graphical interface. Compared with eight other software tools, our workflow achieved the best lineage score. Delivered in standalone or web service mode, BioEmergences and Mov-IT offer a unique set of tools for in silico experimental embryology.Show less >

Language :

Anglais

Peer reviewed article :

Oui

Audience :

Internationale

Popular science :

Non

Collections :

• Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523

Source :

Harvested from HAL