An arginine-rich nuclear localization signal (ArgiNLS) strategy for streamlined image segmentation of single cells

精氨酸 核定位序列 分割 信号(编程语言) 计算机视觉 人工智能 细胞生物学 计算机科学 化学 计算生物学 模式识别(心理学) 生物 生物化学 氨基酸 核心 程序设计语言
作者
Eric R. Szelenyi,Jovana Navarrete,Alexandria D. Murry,Yizhe Zhang,Kasey S. Girven,Lauren M. Kuo,Marcella M. Cline,Mollie Bernstein,Mariia Burdyniuk,Bryce Bowler,Nastacia L. Goodwin,Barbara Juarez,Larry S. Zweifel,Sam A. Golden
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (32) 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2320250121
摘要

High-throughput volumetric fluorescent microscopy pipelines can spatially integrate whole-brain structure and function at the foundational level of single cells. However, conventional fluorescent protein (FP) modifications used to discriminate single cells possess limited efficacy or are detrimental to cellular health. Here, we introduce a synthetic and nondeleterious nuclear localization signal (NLS) tag strategy, called “Arginine-rich NLS” (ArgiNLS), that optimizes genetic labeling and downstream image segmentation of single cells by restricting FP localization near-exclusively in the nucleus through a poly-arginine mechanism. A single N-terminal ArgiNLS tag provides modular nuclear restriction consistently across spectrally separate FP variants. ArgiNLS performance in vivo displays functional conservation across major cortical cell classes and in response to both local and systemic brain-wide AAV administration. Crucially, the high signal-to-noise ratio afforded by ArgiNLS enhances machine learning-automated segmentation of single cells due to rapid classifier training and enrichment of labeled cell detection within 2D brain sections or 3D volumetric whole-brain image datasets, derived from both staining-amplified and native signal. This genetic strategy provides a simple and flexible basis for precise image segmentation of genetically labeled single cells at scale and paired with behavioral procedures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
nice1537完成签到,获得积分10
刚刚
Zurlliant完成签到,获得积分10
1秒前
大模型应助爱你一万年采纳,获得10
1秒前
米斯塔林完成签到,获得积分10
1秒前
haochi发布了新的文献求助80
2秒前
qi0625完成签到,获得积分10
2秒前
yffffff应助nature24采纳,获得10
3秒前
zywii发布了新的文献求助10
3秒前
miko完成签到,获得积分10
3秒前
梦凡发布了新的文献求助10
3秒前
洛城l完成签到,获得积分10
3秒前
zjzxs完成签到,获得积分10
4秒前
kamisama完成签到,获得积分10
5秒前
罗先斗完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
niumi190完成签到,获得积分0
6秒前
thuuu完成签到,获得积分10
7秒前
一个美女完成签到,获得积分10
8秒前
LIN发布了新的文献求助10
9秒前
LewisAcid发布了新的文献求助10
9秒前
想养一只猫完成签到,获得积分20
9秒前
小墩墩完成签到,获得积分10
11秒前
吴中雪完成签到,获得积分10
11秒前
隐形傲霜完成签到 ,获得积分10
12秒前
舒心砖家完成签到 ,获得积分10
12秒前
心静完成签到,获得积分20
13秒前
研友_8WzJOZ完成签到,获得积分10
13秒前
zhangnan完成签到 ,获得积分10
14秒前
毛毛完成签到,获得积分10
15秒前
LewisAcid完成签到,获得积分10
16秒前
如意的新梅完成签到,获得积分10
16秒前
开放的半烟完成签到,获得积分10
16秒前
123完成签到,获得积分10
17秒前
chenjun7080完成签到,获得积分10
17秒前
程雪完成签到,获得积分10
17秒前
yoyo完成签到 ,获得积分10
17秒前
李静发布了新的文献求助20
17秒前
teni完成签到,获得积分10
17秒前
5km完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
Teacher Wellbeing: A Real Conversation for Teachers and Leaders 500
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The YWCA in China The Making of a Chinese Christian Women’s Institution, 1899–1957 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5401990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4520650
关于积分的说明 14080494
捐赠科研通 4434084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2434382
邀请新用户注册赠送积分活动 1426601
关于科研通互助平台的介绍 1405349