Detección automática de bandas en imágenes de geles de electroforesis por medio de la optimización de una función objetivo

Abstract

El presente proyecto contribuye al diseño e implementación de algoritmos orientados al análisis de imágenes de geles de electroforesis, con el objetivo de facilitar la interpretación de la información que estas imágenes contienen. Esta información se encuentra representada por la ubicación de las bandas dentro de cada carril. Sin embargo aspectos como la limitación de la percepción visual humana, el bajo contraste de las imágenes y la falta de un criterio unificado de lo considerado como banda dificultan su ubicación manual. Por este motivo el presente trabajo tiene como objetivo principal la ubicación automática de las bandas presentes en las imágenes de geles de electroforesis. La solución propuesta se basa en la optimización de una función objetivo, utilizando como optimizador el método Downhill Simplex y algoritmos genéticos para la generación de puntos multidimensionales a optimizar. La función objetivo utilizada es la función de error medio cuadrático entre la imagen del carril y una sumatoria de funciones gaussianas que modelan la distribución de los fragmentos de proteínas o ADN/ARN a lo largo de cada carril, de tal forma que al encontrar los parámetros, entiéndase amplitud, media y varianza de las funciones gaussianas que mejor ajusten la función a la imagen del carril, se encuentra la ubicación central de las bandas y su respectivo nivel de intensidad.