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Inference of biophysical parameters by FRAP microscopy ; Inférence de paramètres bio-physiques par microscopie FRAP

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  • معلومة اضافية
    • Contributors:
      Signal et Communications (IRIT-SC); Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT); Université Toulouse Capitole (UT Capitole); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université de Toulouse (EPE UT); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI); Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université de Toulouse (EPE UT); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse); Unité de biologie Moléculaire, Cellulaire et du Développement (MCD); Centre de Biologie Intégrative (CBI); Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulouse (EPE UT); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulouse (EPE UT); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse); Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 (IMT); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse); Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J); Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Toulouse (EPE UT); Région Occitanie, Programme IA pour la Santé; GRETSI - Groupe de Recherche et d'Etudes de Traitement du Signal et des Images; ANR-21-CE48-0008,MICROBLIND,Problèmes inverses aveugles et microscopie optique(2021)
    • بيانات النشر:
      CCSD
    • الموضوع:
      2025
    • Collection:
      Université Toulouse 2 - Jean Jaurès: HAL
    • الموضوع:
    • نبذة مختصرة :
      International audience ; Cellular condensates regulate biochemical activities in time and space, but their dynamics remain poorly understood,even though dysfunctions can lead to severe diseases such as cancer and neurodegenerative disorders. In this work, we propose atechnique for inferring key parameters such as condensate permeability and viscosity. This approach is based on FRAP microscopy,which enables the visualization of the return to equilibrium of fluorescent molecules after photobleaching. We introduce amathematical model that describes fluorescent molecules as particles with position and velocity governed by stochastic motion laws.The parameters of this model are then inferred through a regression problem applied to molecular dynamics videos. Preliminaryencouraging results are presented, providing access to previously inaccessible quantities. ; Les condensats cellulaires régulent les activités biochimiques dans le temps et l’espace, mais leur dynamique estpeu comprise alors même que des dysfonctionnements peuvent causer des maladies graves comme des cancers et des maladiesneurodégénératives. Dans ce travail, nous proposons une technique d’inférence des paramètres clés comme la perméabilité et laviscosité du condensat. Elle repose sur la microscopie FRAP qui permet de visualiser le retour à un état d’équilibre de moléculesfluorescentes après les avoir photoblanchies. Nous proposons un modèle mathématique qui consiste à décrire les moléculesfluorescentes comme des particules avec position et vitesse régies par des lois de mouvements stochastiques. On infère ensuite lesparamètres de ce modèle en grâce à un problème de régression sur des vidéos de dynamique moléclaire. Des résultats préliminairesencourageants sont présentés, donnant accès à des quantités encore inaccessibles actuellement.
    • الدخول الالكتروني :
      https://hal.science/hal-05233750
      https://hal.science/hal-05233750v1/document
      https://hal.science/hal-05233750v1/file/gretsi.pdf
    • Rights:
      https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ; info:eu-repo/semantics/OpenAccess
    • الرقم المعرف:
      edsbas.70CE120E