RNA expression analysis and quantification from images during limb regeneration

Abstract

This work implements a fundamental methodology to analyze the expression of morphogens, which are molecules or factors that act as fundamental chemical signals in the development of an organism and are essential for the formation of patterns in biology. These morphogens are present in images obtained through LFSM (Light Sheet Fluorescence Microscopy) during the regeneration process of the synovial joint in Axolotls, captured using the HCR FISH technique (Fluorescent In Situ Hybridization Chain Reaction), with the aim of quantifying and measuring the main concentration patterns. To achieve this, the tools provided by image analysis applications in the MATLAB environment are used in conjunction with the theory related to fluorescence image analysis and the fundamentals of biological images. The main objective is to establish a reference framework for the proposed models in the prediction of Turing patterns in cellular regeneration.

Este trabajo implementa una metodología para analizar la expresión de los morfogenes, que son moléculas o factores que actúan como señales químicas fundamentales en el desarrollo de un organismo, y son esenciales para la formación de patrones en la biología. Estos morfogenes están presentes en imágenes de LFSM (microscopía de lámina de fluorescencia por luz) obtenidas durante el proceso de regeneración de la articulación sinovial del Axolotl, capturadas mediante la técnica de HCR FISH (Cadena de Reacción de Hibridación Fluorescente in situ, por sus siglas en inglés), con el fin de cuantificar y medir los principales patrones de concentración. Para lograrlo, se utilizan las herramientas proporcionadas por las aplicaciones de análisis de imágenes en el entorno MATLAB, en conjunción con la teoría relacionada con el análisis de imágenes de fluorescencia y los fundamentos de las imágenes biológicas. El objetivo principal es establecer un marco de referencia para los modelos propuestos en la predicción de patrones de Turing en la regeneración celular.