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Geles de adn : adquisicion y analisis mediante tecnicas de procesamiento digital de imagenes

Resumen

El análisis de geles de ADN es de gran importancia en estudios de genética poblacionaly en el diagnóstico de enfermedades de carácter genético. El objetivo principal dedicho análisis consiste en la estimación del tamaño (medido en pares de pases) detodos o algunos fragmentos presentes en el gel, procedimiento que hasta el momentoes llevado a cabo de forma manual en el Laboratorio de Genética de la UniversidadIndustrial de Santander.El presente trabajo describe un método, basado en técnicas de procesamiento digitalde imágenes, que permite segmentar la imagen digital correspondiente y detectar lasbandas (o fragmentos de ADN) presentes en la misma. La segmentación involucraetapas como la determinación de los ejes principales de la imagen (a partir del cálculode la imagen de autocorrelación), el cálculo de mapas de distancia euclidiana quepermiten reducir la complejidad de los cálculos (de dos a una dimensión) y asídeterminar la ubicación de los carriles y las bandas. Dicho cálculo involucra elsuavizado de una señal unidimensional (la proyección) por medio de algoritmos dedifusión lineal, así como el cálculo de gradientes para determinar la ubicación demáximos y mínimos locales. Finalmente se describe un algoritmo que permitedeterminar el tamaño de cada fragmento de ADN presente en el gel, con base en elmarcador de peso molecular y en la posición de cada una de las bandas presentes enla imagen.El método descrito ofrece un desempeño adecuado en la etapa de segmentación(superior, incluso, en ocasiones al ofrecido por algunos sistemas de caráctercomercial). La detección de bandas es igualmente un procedimiento completamentenuevo, mucho más robusto y preciso en comparación trabajos anteriores. En estecaso, la determinación de los ejes principales de la imagen conduce a mejoresresultados en términos de cantidad de bandas detectadas.