High-throughput image processing software for the study of nuclear architecture and gene expression

Adib Keikhosravi; Faisal Almansour; Christopher H. Bohrer; Nadezda A. Fursova; Krishnendu Guin; Varun Sood; Tom Misteli; Daniel R. Larson; Gianluca Pegoraro

doi:10.1038/s41598-024-66600-1

학술저널 cc-by Full-text

저자정보: Adib Keikhosravi Faisal Almansour Christopher H. Bohrer Nadezda A. Fursova Krishnendu Guin Varun Sood Tom Misteli Daniel R. Larson Gianluca Pegoraro

출처: Springer Science and Business Media LLC Scientific Reports 14(1)

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High-throughput imaging (HTI) generates complex imaging datasets from a large number of experimental perturbations. Commercial HTI software programs for image analysis workflows typically do not allow full customization and adoption of new image processing algorithms in the analysis modules. While open-source HTI analysis platforms provide individual modules in the workflow, like nuclei segmentation, spot detection, or cell tracking, they are often limited in integrating novel analysis modules or algorithms. Here, we introduce the High-Throughput Image Processing Software (HiTIPS) to expand the range and customization of existing HTI analysis capabilities. HiTIPS incorporates advanced image processing and machine learning algorithms for automated cell and nuclei segmentation, spot signal detection, nucleus tracking, nucleus registration, spot tracking, and quantification of spot signal intensity. Furthermore, HiTIPS features a graphical user interface that is open to integration of new analysis modules for existing analysis pipelines and to adding new analysis modules. To demonstrate the utility of HiTIPS, we present three examples of image analysis workflows for high-throughput DNA FISH, immunofluorescence (IF), and live-cell imaging of transcription in single cells. Altogether, we demonstrate that HiTIPS is a user-friendly, flexible, and open-source HTI software platform for a variety of cell biology applications.

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