Abstrakt:

Jättevirus, som mimivirus och pandoravirus, är exceptionellt stora virus som infekterar olika mikroorganismer. Att förstå deras infektionsmekanismer är avgörande för att studera virologi och mikrobiell ekologi. Konventionella metoder för att analysera jättevirusinfektioner i amöbor bygger på kvalitativa observationer, som kan vara subjektiva och begränsade när det gäller att ge detaljerade insikter om infektionsprocessen.

I denna studie utvecklade vi en ny bildanalysmetod för time-lapse mikroskopidata för att kvantitativt analysera jättevirusinfektioner i amöbor. Vår metod involverar bildsegmentering, funktionsextraktion och maskininlärningstekniker. Vi tillämpade den här metoden för att analysera high-throughput time-lapse avbildningsdata av Acanthamoeba castellanii infekterad med jätteviruset Mimivirus.

Våra resultat ger en omfattande analys av infektionsprocessen, inklusive den initiala vidhäftningen av viruset till amöbans yta, virusintrång, replikering och frisättning. Kvantitativa mätningar, såsom infektionshastighet, viral belastning och replikationskinetik, erhölls och analyserades statistiskt. Vi identifierade också viktiga morfologiska förändringar i infekterade amöbaceller under hela infektionscykeln.

Den utvecklade bildanalysmetoden gör det möjligt för forskare att systematiskt studera infektionsmekanismerna hos jättevirus med hög noggrannhet och genomströmning. Detta tillvägagångssätt bidrar inte bara till att förbättra vår förståelse av gigantiska virus-värdinteraktioner utan erbjuder också ett värdefullt verktyg för att undersöka andra aspekter av mikrobiell ekologi och virologi.