En biología estructural , así como en prácticamente todas las ciencias que producen datos tridimensionales, la correlación de capa de Fourier (FSC) mide el coeficiente de correlación cruzada normalizado entre dos volúmenes tridimensionales sobre las capas correspondientes en el espacio de Fourier (es decir, como una función de frecuencia espacial [1] ). El FSC es la extensión tridimensional de la correlación de anillo de Fourier bidimensional (FRC); [2] también conocido como: función de correlación de frecuencia espacial. [3]
Cálculo
dónde es el factor de estructura compleja para el volumen 1, es el complejo conjugado de la estructura Factor para el volumen 2, y es el elemento vóxel individual en el radio . [4] [5] [6] De esta forma, el FSC toma dos conjuntos de datos tridimensionales y los convierte en una matriz unidimensional.
El FSC se originó en la microscopía crioelectrónica y se propagó gradualmente a otros campos. Para medir el FSC, se requieren dos volúmenes 3D determinados de forma independiente. En microscopía crioelectrónica , los dos volúmenes son el resultado de dos reconstrucciones tridimensionales, cada una basada en la mitad del conjunto de datos disponibles. Normalmente, se utilizan mitades aleatorias, aunque algunos programas pueden utilizar las imágenes de partículas pares para una mitad y las partículas impares para la otra mitad del conjunto de datos. Algunas publicaciones citan el límite de resolución FSC 0.5, que se refiere a cuando el coeficiente de correlación de las conchas de Fourier es igual a 0.5. [7] [8] Sin embargo, la determinación del umbral de resolución sigue siendo un tema controvertido, y algunos argumentan que los umbrales de valor fijo se basan en supuestos estadísticos incorrectos. [6] [9] Existen muchos otros criterios que utilizan la curva FSC, incluido el criterio 3-σ, el criterio 5-σ y el límite de 0,143. El criterio de medio bit indica a qué resolución hemos recopilado suficiente información para interpretar de manera confiable el volumen tridimensional, y el criterio 3- sigma (modificado) indica dónde emerge sistemáticamente el FSC por encima de las correlaciones aleatorias esperadas del ruido de fondo. [6] El FSC 0.143 de corte se propuso en parte para hacer la medición resolución comparable a las mediciones utilizadas en la cristalografía de rayos X . [10] Actualmente, el punto de corte de 0,143 es el criterio más utilizado para la resolución de reconstrucciones crio-EM mejor que una resolución de 10 ångström . [11]
Ver también
Notas
- ^ Harauz y van Heel, 1986
- ↑ van Heel, 1982
- ^ Saxton y Baumeister, 1982
- ^ "FSC de Image Science: programa para calcular la correlación de Fourier Shell (FSC) de dos volúmenes 3D" . fsc . Ciencia de la imagen . Consultado el 9 de abril de 2009 .
- ^ "RF trifásico residual y correlación de capa de Fourier" . ARAÑA . Centro de Wadsworth . Consultado el 9 de abril de 2009 .
- ↑ a b c van Heel y Schatz, 2005
- ^ Böttcher et al., 1997
- ^ Frank, 2006, p250-251
- ↑ van Heel y Schatz, 2017
- ^ Rosenthal y Henderson, 2003
- ^ "El banco de datos de microscopía electrónica" . www.ebi.ac.uk . Consultado el 7 de enero de 2019 .
Referencias
- Harauz, G .; van Heel M. (1986). "Filtros exactos para la reconstrucción tridimensional de geometría general". Optik . 73 : 146-156.
- van Heel, M .; Keegstra, W .; Schutter, W .; van Bruggen EFJ (1982). Estudios de hemocianina de artrópodos mediante análisis de imágenes, en: Estructura y función de proteínas respiratorias de invertebrados, EMBO Workshop 1982, EJ Wood . Informes de química de la vida . Supl. 1. págs. 69–73. ISBN 9783718601554.
- Saxton, WO; W. Baumeister (1982). "El promedio de correlación de una proteína de la envoltura celular bacteriana dispuesta regularmente". Revista de microscopía . 127 (2): 127-138. doi : 10.1111 / j.1365-2818.1982.tb00405.x . PMID 7120365 .
- Böttcher, B .; Wynne, SA; Crowther, RA (1997). "Determinación del pliegue de la proteína central del virus de la hepatitis B por microscopía electrónica". Naturaleza . 386 (6620): 88–91. doi : 10.1038 / 386088a0 . PMID 9052786 . S2CID 275192 .
- Rosenthal, PB; Henderson, R. (2003). "Determinación óptima de la orientación de las partículas, la mano absoluta y la pérdida de contraste en la criomicroscopía electrónica de una sola partícula". Revista de Biología Molecular . 333 (4): 721–745. doi : 10.1016 / j.jmb.2003.07.013 . ISSN 0022-2836 . PMID 14568533 .
- van Heel, M .; Schatz, M. (2005). "Criterios de umbral de correlación de capa de Fourier". Revista de Biología Estructural . 151 (3): 250–262. doi : 10.1016 / j.jsb.2005.05.009 . PMID 16125414 .
- Frank, J. (2006). Microscopía electrónica tridimensional de conjuntos macromoleculares . Nueva York: Oxford University Press . ISBN 0-19-518218-9.
- van Heel, M .; Schatz, M. (2017). "Reevaluación de la resolución de la revolución" . bioRxiv . doi : 10.1101 / 224402 .
enlaces externos
- EMstats Tendencias y distribuciones de mapas en EM Data Bank (EMDB), por ejemplo, tendencias de resolución