कोलोकलाइज़ेशन

प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शिकी में, कोलोकलाइज़ेशन दो (या अधिक) विभिन्न प्रतिदीप्त लेबल के बीच स्थानिक अधिव्यापन के अवलोकन को संदर्भित करते है, प्रत्येक में अलग उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य होते है, यह देखने के लिए कि क्या अलग-अलग लक्ष्य कोष्ठिका के एक ही क्षेत्र में स्थित हैं या एक दूसरे के बहुत निकट हैं। परिभाषा को दो अलग-अलग घटनाओं में विभाजित किया जा सकता है, सह-घटना, जो एक ही चित्रांश कोष्ठिका में दो (संभवतः असंबंधित) प्रतिदीप्तिधर की उपस्थिति को संदर्भित करती है, और सहसंबंध, प्रतिदीप्तिधर के बीच बहुत अधिक महत्वपूर्ण सांख्यिकीय संबंध एक जैविक अन्योन्यक्रिया का संकेत है। जैव-अणुओं के युग्म के बीच संबंधों के प्रदर्शन के समय यह तकनीक कई कोष्ठिका जैविक और शारीरिक अध्ययनों के लिए महत्वपूर्ण है।

इतिहास
जैव-अणुओं की एक युग्म के बीच एक सहसंबंध प्रदर्शित करने की क्षमता एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय के एरिक मंडर्स द्वारा बहुत बढ़ा दी गई थी, जिन्होंने पियर्सन उत्पाद-क्षण सहसंबंध गुणांक प्रस्तुत किया। सूक्ष्मदर्शी के लिए पियर्सन का सहसंबंध गुणांक, अन्य गुणांकों के साथ जिनमें अधिव्यापन गुणांक एम1 और एम2 सबसे लोकप्रिय और उपयोगी सिद्ध हुए हैं। गुणांकों का उपयोग करने का उद्देश्य प्रतिरूपों के बीच अधिव्यापन की डिग्री को चिह्नित करना है, सामान्यतः एक बहुआयामी सूक्ष्मदर्शिकी प्रतिरूप में दो चैनल अलग-अलग उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य पर दर्ज किए जाते हैं। सिल्वेन कॉस्टेस द्वारा एक लोकप्रिय दृष्टिकोण प्रस्तुत किया गया था, जिन्होंने पियर्सन के सहसंबंध गुणांक का उपयोग एम 1 और एम 2 के लिए आवश्यक देहली को एक उद्देश्यपूर्ण विधि से समूहित करने के लिए एक उपकरण के रूप में किया था। कॉस्टेस दृष्टिकोण यह धारणा बनाते है कि मात्र धनात्मक सहसंबंध ही रुचि के हैं, और पीसीसी का उपयोगी माप प्रदान नहीं करते है।

यद्यपि गुणांकों के उपयोग से कोलोकलाइज़ेशन का पता लगाने की विश्वसनीयता में अत्यधिक संशोधन हो सकते है, यह कारकों की संख्या पर निर्भर करते है, जिसमें यह भी सम्मिलित है कि प्रतिदीप्ति के साथ प्रतिदर्श कैसे तैयार किए गए थे और कैसे कोलोकलाइज़ेशन वाले प्रतिरूपों को प्राप्त और संसाधित किया गया था। अध्ययनों को बहुत सावधानी के साथ और सावधानीपूर्वक पार्श्व पढ़ने के बाद आयोजित किया जाना चाहिए। वर्तमान में यह क्षेत्र भ्रम से घिरा हुआ है और एक मानकीकृत दृष्टिकोण अभी तक दृढ़ता से स्थापित नहीं हुआ है। इसे संशोधित करने के प्रयासों में पुन: परीक्षा और कुछ गुणांकों का पुनरीक्षण सम्मिलित है, रव के लिए संशोधित करने के लिए एक कारक का अनुप्रयोग, कोलोकलाइज़ेशन के यथार्थ मापन के लिए पुनरावृत्ति आधारित रव संशोधित सहसंबंध। और आगे के प्रोटोकॉल का प्रस्ताव, जिसकी बोल्ट और कॉर्डेलियर्स (2006) द्वारा गहन समीक्षा की गई थी। इसके अतिरिक्त, प्रतिदीप्ति प्रतिरूपों की एक निश्चित मात्रा में प्रकाश संकेत से बाहर, और पॉइसन शॉट और अन्य रव को सम्मिलित करने की प्रवृत्ति के कारण, उन्हें सामान्यतः परिमाणीकरण से पहले पूर्व-प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है।  डीकनवोल्यूशन द्वारा सावधानीपूर्वक प्रतिरूप विसंवलन रव को हटा देती है और प्रतिरूपों में विपर्यास बढ़ाती है, कोलोकलाइज़ेशन विश्लेषण परिणामों की गुणवत्ता में संशोधन करती है। अब तक, कोलोकलाइज़ेशन की मात्रा निर्धारित करने के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली विधियाँ दो अलग-अलग सूक्ष्मदर्शिकी चैनलों में चित्रांश कोष्ठिका तीव्रता के सांख्यिकीय सहसंबंध की गणना करती हैं। वर्तमान अध्ययनों से पता चला है कि इससे उन लक्ष्यों के लिए भी उच्च सहसंबंध गुणांक हो सकते हैं जो विभिन्न कोष्ठिकीय कक्ष में रहने के लिए जाने जाते हैं। डिजिटल वस्तु प्रत्यभिज्ञान, क्षेत्र अधिव्यापन की गणना और चित्रांश कोष्ठिका-तीव्रता सहसंबंध मान के साथ संयोजन करके कोलोकलाइज़ेशन का अधिक दृढ परिमाणीकरण प्राप्त किया जा सकता है। इसने वस्तु-संशोधित पियर्सन के सहसंबंध गुणांक की अवधारणा को जन्म दिया।

उपयोग के उदाहरण
कुछ अभेद्य प्रतिदीप्त जिंक रंजक चार अलग-अलग ऊतक प्रकारों में से प्रत्येक के बीच एपोप्टोसिस और परिगलनकारी कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य और कोशिका केंद्रक का पता लगा सकते हैं। अर्थात्: प्रमस्तिष्क प्रांतस्था, हिपोकैम्पस , अनुमस्तिष्क, और यह भी प्रदर्शित किया गया था कि जिंक वृद्धि के कोलोकलाइज़्ड संसूचन और ठीक रूप से स्वीकृत कोष्ठिका अंतक सूचक प्रोपीडियम आयोडाइड भी गुर्दे की कोशिकाओं में हुआ। प्रतिदीप्त कोलोकलाइज़ेशन के सिद्धांतों का उपयोग करना। कई प्रकार की कोशिकाओं में जिंक संचय और प्रोपीडियम आयोडाइड (एक पारंपरिक कोशिका मृत्यु सूचक) के संयोग का पता लगाने का प्रदर्शन किया गया। तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में कोलोकलाइज़ेशन के परिमाणीकरण के विभिन्न उदाहरण एक समीक्षा में पाए जा सकते हैं। कोलोकलाइज़ेशन की मात्रा का विस्तृत प्रोटोकॉल एक पुस्तक अध्याय में पाया जा सकता है।

एकल-अणु संकल्प
कोलोकलाइज़ेशन का उपयोग वास्तविक समय के एकल-अणु प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शिकी में किया जाता है ताकि प्रतिदीप्तिशील लेबल वाली आणविक प्रजातियों के बीच परस्पर क्रियाओं का पता लगाया जा सके। इस स्थिति में, एक प्रजाति (जैसे एक डीएनए अणु) सामान्यतः प्रतिबिंबन सतह पर स्थिर होती है, और अन्य प्रजातियों (जैसे डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन) को हल के लिए आपूर्ति की जाती है। दो प्रजातियों को वर्णक्रमीय रूप से हल (>50 एनएम) रंगों के रंगों के साथ लेबल किया जाता है, उदा. साइनाइन-3 और साइनाइन-5। फ्लोरेसेंस उत्तेजना सामान्यतः कुल आंतरिक प्रतिबिंब प्रणाली में किया जाता है जो प्रकाय हल में अणुओं के संबंध में सतह पर अणुओं के लिए संकेत से रव अनुपात को बढ़ाता है। अणुओं का वास्तविक समय में सतह पर दिखने वाले बिन्दु के रूप में पता लगाया जाता है, और उनके स्थान बिंदु-प्रसार कार्यों की समंजन द्वारा 10-20 एनएम के भीतर पाए जाते हैं। चूंकि जैव-अणुओं के विशिष्ट आकार 10 एनएम के क्रम में होते हैं, इसलिए यह यथार्थता सामान्यतः आणविक अंतःक्रियाओं को बुलाने के लिए पर्याप्त होती है

परिणामों की व्याख्या
गुणात्मक और मात्रात्मक कोलोकलाइज़ेशन अध्ययन के परिणामों की ठीक व्याख्या के उद्देश्य से, कोलोकलाइज़ेशन गुणांक के मानों से बंधे पांच भाषाई चर के एक समूह का उपयोग करने का सुझाव दिया गया था, जैसे बहुत मंद, मंद, मध्यम, दृढ और बहुत दृढ, उनका वर्णन करने के लिए। दृष्टिकोण अस्फुटतंत्र मॉडल और कंप्यूटर अनुकरण के उपयोग पर आधारित है। जब नवीन गुणांक प्रस्तुत किए जाते हैं, तो उनके मान समूह में समंजित किए जा सकते हैं।

संबंधित तकनीकें

 * फोरस्टर अनुनादी ऊर्जा स्थानांतरण(FRET): 10 एनएम निकटता
 * ( हल्की सूक्ष्मदर्शिकी : मात्र 250 एनएम रिज़ॉल्यूशन; प्रभावी अन्योन्यक्रिया की कोई निश्चितता नहीं)
 * इम्यूनो वर्षा (आईपी) ड्रॉपडाउन / पुलडाउन
 * यीस्ट 2 हाइब्रिड - प्रोटीन इंटरेक्शन मैपिंग

बेंचमार्क प्रतिरूपां
प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शिकी प्रतिरूपों में कोलोकलाइज़ेशन की डिग्री को कोलोकलाइज़ेशन बेंचमार्क स्रोत का उपयोग करके मान्य किया जा सकता है, जो कोलोकलाइज़ेशन के पूर्व-निर्धारित मानों के साथ डाउनलोड करने योग्य प्रतिरूप समूह का एक मुफ्त संग्रह है।

ओपन सोर्स

 * फिजी सिर्फ ImageJ है - बैटरी सम्मिलित है
 * बायोइमेज एक्सडी

बंद स्रोत

 * AxioVision कोलोकलाइज़ेशन मॉड्यूल
 * कोलोकलाइजेशन रिसर्च सॉफ्टवेयर
 * CoLocalizer प्रो CoLocalizer प्रो
 * निकॉन का एनआईएस-एलिमेंट्स कोलोकलाइज़ेशन मॉड्यूल
 * साइंटिफिक वॉल्यूम प्रतिबिंबन का ह्यूजेंस कोलोकलाइजेशन एनालाइजर
 * कोरम प्रौद्योगिकी की गति
 * मीडिया साइबरनेटिक्स इमेज-प्रो
 * बिटप्लेन की इमरिस
 * अरिविस विजन4डी