SODA (Statistical Object Distance Analysis) est une nouvelle méthode qui permet de faire automatiquement l'analyse statistique d'images et de déterminer la distribution spatiale de molécules. Il est mis gratuitement à la disposition de la communauté scientifique sur Icy et peut s’utiliser sans connaissance de programmation. Ce logiciel concerne toute l'imagerie à fluorescence, et peut être utilisé soit pour l’imagerie conventionnelle soit pour l’imagerie de super-résolution (SIM, STED ou STORM).
« Pour localiser précisément les différents acteurs moléculaires au sein de la cellule et comprendre leur organisation et fonctions, il est nécessaire d’analyser de façon statistique leur distribution spatiale à partir d’images de microscopie à haute résolution », explique Thibault Lagache chercheur postdoctoral dans l’unité d’Analyse d’Images Biologiques (AIB), Institut Pasteur - CNRS UMR3691 dirigée par Jean-Christophe Olivo-Marin.
Le chercheur est cosignataire d’un article, tout récemment paru dans Nature Communications, dans lequel l’utilisation d’un nouvel algorithme d’analyse statistique d’images a permis d’obtenir des informations inédites sur l'organisation des protéines à la synapse de neurones de l’hippocampe.
Cet algorithme, baptisé SODA (pour Statistical Object Distance Analysis), permet d’identifier les molécules couplées statistiquement et d’établir des cartes spatiales répertoriant les molécules couplées ou isolées. En microscopie conventionnelle, on parlait autrefois de colocalisations, car les amas observés pouvaient se recouvrir spatialement. Depuis l’avènement des nouvelles techniques de microscopie dites super-résolutives - qui permettent un gain de résolution notable - on parle plutôt de couplage pour décrire des molécules retrouvées conjointement sans nécessairement avoir les mêmes coordonnées spatiales.
SODA a été développé par Thibault Lagache au cours de son séjour de chercheur postdoctoral au sein de l’unité AIB. Il permet non seulement d’analyser des colocalisations/couplages entre molécules visualisées par microscopie conventionnelle et super-résolutive, mais également de générer les cartes spatiales des couples ou trio de molécules analysées.
Dans cet article, SODA a été appliqué à des images de microscopie d'illumination structurée (SIM) à trois couleurs pour décrire l'organisation spatiale de milliers de synapses, en collaboration avec Lydia Danglot, responsable scientifique de plateforme d’imagerie NeurImag dans le nouvel Institut de Psychiatrie et Neurosciences de Paris (unité 894 Inserm/université Paris Descartes, Paris). Il a ainsi permis d’établir l’organisation asymétrique des protéines synapsine, homer et PSD95. Utilisé avec la technologie STORM 3D, il a permis de déterminer les relations entre des milliers de localisations de molécules uniques au sein des boutons synaptiques. En collaboration avec le groupe de Nathalie Sauvonnet (Pathogénie Microbienne Moléculaire, Institut Pasteur - Inserm U1202) SODA a aussi permis d’étudier différentes voies d’endocytose.
Afin de faciliter sa diffusion au sein de la communauté scientifique ainsi que la reproductibilité des résultats, SODA est disponible gratuitement sur la plateforme Icy.
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