MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1371/journal.pbio.3002246

Медицинская библиотека · PLoS biology · 2023

An interactive deep learning-based approach reveals mitochondrial cristae topologies.

Suga Shogo, Nakamura Koki, Nakanishi Yu, Humbel Bruno M, Kawai Hiroki, Hirabayashi Yusuke

СтатьяПоддержка исследования: вне правительства СШАПеревод пока не подготовлен

Аннотация

The convolution of membranes called cristae is a critical structural and functional feature of mitochondria. Crista structure is highly diverse between different cell types, reflecting their role in metabolic adaptation. However, their precise three-dimensional (3D) arrangement requires volumetric analysis of serial electron microscopy and has therefore been limiting for unbiased quantitative assessment. Here, we developed a novel, publicly available, deep learning (DL)-based image analysis platform called Python-based human-in-the-loop workflow (PHILOW) implemented with a human-in-the-loop (HITL) algorithm. Analysis of dense, large, and isotropic volumes of focused ion beam-scanning electron microscopy (FIB-SEM) using PHILOW reveals the complex 3D nanostructure of both inner and outer mitochondrial membranes and provides deep, quantitative, structural features of cristae in a large number of individual mitochondria. This nanometer-scale analysis in micrometer-scale cellular contexts uncovers fundamental parameters of cristae, such as total surface area, orientation, tubular/lamellar cristae ratio, and crista junction density in individual mitochondria. Unbiased clustering analysis of our structural data unraveled a new function for the dynamin-related GTPase Optic Atrophy 1 (OPA1) in regulating the balance between lamellar versus tubular cristae subdomains.

Для цитирования: Suga Shogo, Nakamura Koki, Nakanishi Yu, Humbel Bruno M, Kawai Hiroki, Hirabayashi Yusuke. An interactive deep learning-based approach reveals mitochondrial cristae topologies.. PLoS biology. 2023. DOI: 10.1371/journal.pbio.3002246.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.