数据库（牛津）。2015; 2015年：bav105。
开发电子组织地图集
英国爱丁堡大学IGMM人类遗传学研究室
引用详情：Richardson，L.、Graham，L.和Moss，J。，等.开发电子组织学地图集。数据库（2015）第2015卷：文章ID bav105；doi:10.1093/数据库/bav105
2015年6月12日收到；2015年9月17日修订；2015年9月30日接受。
摘要
eMouseAtlas项目已着手开发一种新的资源，提供对著名教科书中使用的幻灯片的高分辨率彩色图像的访问小鼠发育图谱马修·考夫曼（Matthew H.Kaufman）。原始组织学切片被数字化，相关的解剖注释被捕获并显示在新资源中。这些注释被分配给标准参考解剖本体中的对象，从而使eHistorology资源可以链接到其他数据资源，包括爱丁堡小鼠地图集基因表达数据库（EMAGE）和小鼠基因组信息学（MGI）基因表达库（GXD）。eMouseAtlas项目在使用IIP3D技术在web环境中提供大型图像数据集方面的专业知识，极大地帮助了eHistorology Atlas资源的提供。该技术还允许通过向资源添加更多数据层和注释来对资源进行未来扩展。
数据库URL:
www.emouseatlas.org/emap/eHistorogy/index.php
介绍
小鼠发育图谱作者：Matthew H.Kaufman(1)1992年出版，并迅速成为小鼠发育解剖学的金标准参考图谱。该书包括从受孕到出生的整个发育过程中C57BL x CBA（F2）胚胎的时间参考集，以及每个胚胎的一系列组织切片。这些组织学切片用标签标注，详细说明了每个阶段可以识别的各种解剖结构。尽管在随后的几年中计算可视化软件取得了进步，并且全三维数据集可用(2–5)考夫曼的《地图集》在几乎所有的小鼠胚胎学实验室中都是一本重要且常用的参考书。
虽然印刷的地图集仍然可用，但爱思唯尔希望作者能更新原著，并在对读者进行的一次小范围调查中加入其他材料。这包括特别为神经科学读者提供的冠状视图的附加图像，以及为组织学平板提供的全彩色图像。可悲的是，考夫曼教授在这一切发生之前就去世了(6)并制定了一项替代计划，即制作一本经过编辑的卷，作为地图集的补充。这将使对发育解剖学的理解一个系统一个系统地更新，并将包括新的冠状切片系列。本增刊的第一版在撰写时正在出版。
在制作这本新版和增刊的同时，爱丁堡的Mouse Atlas（eMouseAtlas.org）小组创建了一个新的数字资源，通过eMouse Atlas资源，可以免费访问原书所用组织学切片的新的高分辨率全彩图像。通过与考夫曼教授的密切合作，最初的苏木精和伊红染色载玻片被遗赠给了eMouseAtlas项目，因此可以数字化以用于这一新资源。这些新图像的可用性，再加上eMouseAtlas项目在网上交付大型图像数据集方面的专业知识，使得eHistorology Atlas得以提供(7).
电子组织学地图集的设计与开发
IIP查看器
用于显示高分辨率部分的eMouseAtlas IIP3D查看器最初是在该集团内部开发的(8)这是一种解决在web浏览器限制范围内交付超大平铺或3D图像问题的方法。查看器针对其优化的操作系统和浏览器的组合列在浏览器兼容性链接。将此技术用于电子组织学地图集将允许将来对地图集进行扩展，以包括其他标记（例如来自社区）、区域描述（例如解剖学）和潜在的基因表达覆盖。
为了电子病史地图集的目的，IIP3D查看器的布局已经过调整，以适应数据(). 用户可以在板内的任何部分之间移动，然后平移和缩放此图像。与原著平行的是，解剖学术语是按板块的编号顺序列出的。选择列表中的任何术语都将突出显示标记该结构的标志（如果该结构在书中的图像上有注释）。或者，通过将鼠标悬停在所选的截面图像上，将显示距光标最近的三个编号标志，或者用户可以选择在图像上“显示所有”标志。通过单击任何选定的标志，将显示一个弹出窗口，其中包含有关结构的更多信息以及指向本文其他部分所述其他资源的各种链接。
eHistorology Atlas IIP3D查看器详细信息。此图显示了eHistorology Atlas中使用的IIP3D查看器中可用的各种选项和导航工具。图中显示了板25b（图像a），中央面板中以1:8的放大倍数显示彩色截面图像，右侧列出了解剖标签，左侧显示了导航工具。单击带编号的标志会打开包含内部和外部链接的浮动弹出窗口。图片由eMouseAtlas授权提供。
幻灯片数字化和注释
电子组织学地图集的起点是原始组织学幻灯片的数字化。这是使用Olympus DotSlide载玻片扫描系统完成的，该系统由配备有物镜成像机动载物台和自主载玻片装载机的Olympus BX51立式显微镜组成。校准是作为数字化过程的一部分完成的，允许包含比例尺，并可以选择测量两点之间的距离，作为eHistorology Atlas的功能。考夫曼在玻璃载玻片上清楚地标记了书中的特定章节，只有910个章节被高分辨率扫描。就考夫曼收集的可用截面总数而言，这代表了约10%的横截面、约5%的矢状截面和<3%的冠状截面。使用×20物镜对切片进行全彩色扫描，得到0.34微米的像素分辨率。
尽管从创建幻灯片到这一新的数字化之间的时间相对较长（超过20年），但组织切片的质量仍然非常好。载玻片已在黑暗中小心地存放在载玻片架中，因此染色不会发生严重的颜色退化。在少数明显褪色的情况下，这仅限于滑动/盖玻片边缘的部分。由于幻灯片扫描仪因幻灯片支架的干扰而无法捕获这些部分，因此在三种情况下，必须使用相邻部分作为替代。
值得注意的是，在少数情况下，原始章节无法获得来源。就板块5而言，十个部分中只有五个可用于数字化，而就板块14而言，没有一个原始部分可供获取，并且被认为丢失了。幸运的是，在每种情况下，原始照片底片都是可用的，因此可以用来生成细胞分辨率的灰度图像，以显示在电子组织学资源中。
生成高分辨率数字图像后，有必要添加标志来指示书中使用的解剖标签的位置。出于必要，这是一个手动过程。根据书中的图像，用眼睛将每个编号的旗帜定位在正确的区域。使用光学字符识别软件提取与每个钢板相关的解剖术语列表，然后进行一轮手动检查。最终，这个过程提供了一个编号的单个术语列表，这些术语链接到新图像上的正确标记。
链接到EMAP本体
爱丁堡小鼠地图集项目（EMAP）解剖本体被认为是小鼠发育解剖学的标准描述性本体。它最初是由巴德开发的等. (9)并大致基于考夫曼地图集索引中列出的解剖学术语。它被构造为一组时间部分论本体，每个Theiler阶段一个(10)以及包含所有阶段所有术语的“抽象”本体。本体包括通过“部分”关系链接的所有可见解剖结构。自其开发以来，本体已经根据用户社区的需要进行了改进和扩展，主要是通过为特定子结构添加更大粒度的术语(11). 本体中的每个术语都有一个唯一的ID，允许其他资源链接到本体的逻辑并将其用于自己的数据。虽然Atlas的索引是EMAP解剖本体论的原始基础，但书中使用的标签通常是描述性的，与当前本体论中的术语不匹配。为了将eHistorology Atlas集成到EMAP、EMAGE和MGI等信息资源中，需要为每个标记标签分配一个抽象的EMAP本体ID（EMAPA:）。有超过10000个标记标签用于注释eHistorology部分，并通过字符串匹配和手动指定术语的组合将它们链接到EMAPA ID。对于描述性很强的标签，实际术语通常隐藏在标签文本中。例如，标签“右输尿管远端靠近泌尿生殖窦膀胱部分”将正确映射到EMAPA:17950“输尿管”。分配EMAPA ID的过程甚至指导了本体的开发。例如，术语“肾上腺”之前未包含在TS21的本体论中，但在TS21部分上进行了标记，因此表明应将其添加到该阶段的本体论。将新术语分配给本体的过程并不是一个统一的决定，而是需要策展人的输入。将eHistology Atlas中的每个确定结构分配给适当的EMAPA ID，使eHistoology Atlass界面成为从分布式资源访问相关鼠标数据的门户。最值得注意的是，EMAPA ID在EMAGE空间基因表达数据库中广泛使用(12)和MGI小鼠基因组信息资源(13). 通过包括EMAPA ID，用户可以问“这个结构中表达了什么基因？”
其他链接
为了增加资源的价值，它决定包括来自每个结构的各种附加链接，例如维基百科。虽然维基百科的本质决定了这些链接的内容无法验证，但通常情况下，执行web搜索的用户会找到相同的端点。将EMAP和eHistorology术语与维基百科页面匹配的过程是手动策划的。对术语与页面标题的精确匹配进行了第一次传递。在维基百科中没有精确匹配的地方（通常是在非常特定的结构的情况下），然后将术语分配给本体树上更上一层的相应超结构。例如，术语“视沟”（EMAPA:16199）和“视窝”（EMAPPA:16325）是指胚胎眼睛发育的特定阶段。然而，维基百科上并没有直接针对视沟和视窝的页面，因此这些术语链接到维基基百科的“眼睛发育”页面。
该电子组织学资源是与学术出版社/爱思唯尔合作开发的，后者拥有原始地图集的版权。为了免费提供图像、车牌号、标题、标题编号和版式，双方达成协议，允许爱思唯尔在未来的任何修订版或在线版本（含文本）中使用这些图像。因此，我们留下了一个链接，指向授权材料，例如书籍文本，以供将来使用。
平板/舞台浏览器的设计
其目的是，电子组织学图谱资源不仅应补充数据，还应尽可能补充书籍的组织，从而使其能够作为已出版文本的数字扩展。因此，决定保留数据图像的“以平板为中心”组织。在大多数情况下，这与以泰勒级数为中心的观点相关，但对于早期阶段，可能在一个板上表示多个泰勒级数。
用户可以通过在浏览器页面顶部显示胚胎示意图的胶片来浏览铭牌(). 这些示意图旨在显示胚胎的整体形状和形状，重要的是，通过叠加在插图上的红线来显示剖面的方向。关于年龄和发育阶段的信息，以及其他模式生物的等效阶段，都是从这本书中获得并呈现在这里的。书中还提供了更多信息，如胚胎大小（冠-隆长度）和体节数（如有）。页面底部还有一个幻灯片，允许用户浏览与所选板块相关的部分。最后，用户可以在专用查看器中以高分辨率查看所选截面图像（如所示). 他们通过平板浏览器中央面板中的按钮启动此查看器。
eHistorology Atlas平板/舞台浏览器。此图显示了eHistory Atlas平板/舞台浏览器的各种元素。用户在访问eHistorology Atlas时会看到此浏览器。他们可以使用页面顶部的胶片浏览器滚动平板。通过选择任何特定的板块，用户将看到浏览器中的中央面板改变以反映所选板块的内容。左侧显示了胚胎示意图的较大版本，描绘了所有剖面，以显示每个剖面在胚胎内的大致位置。一个截面位置以红色突出显示，该位置的相关截面图像显示在右侧。用户可以使用页面底部的节幻灯片更改所选节。中央面板显示每个选定板的元数据。选择感兴趣的部分后，用户使用中央面板中的按钮启动IIP3D查看器。图片由eMouseAtlas授权提供。
未来的工作
电子组织学资源的扩展
在开发eHistorology资源时，我们扫描了考夫曼“小鼠发育图谱’. 这代表了整个考夫曼集合中约10%的横切面、约5%的矢状切面和<3%的冠状切面。相应地，可以通过包含这些中间部分的部分或全部来扩展eHistorology资源。为了破译发育障碍的机制（DMDD）项目(三)，我们计划生成E14.5矢状截面的额外图谱图像，以支持表型分析工作。此外，我们还与DMDD项目合作，旨在生成胎盘组织学图谱，以补充eHistology胚胎图谱。胎盘图谱由E9.5和E14.5胎盘组织学图像组成，并附有支持性解剖注释。关于注释，应该注意的是，虽然EMAPA本体目前包括一些胎盘术语，但在捕获专家注释时，我们计划在适当的地方扩展EMAPA的本体，以包括其他术语。这本胎盘图谱将再次帮助DMDD的表型分析，并为其他对胎盘形成感兴趣的研究人员提供宝贵的资源。
查询功能
我们计划生成高级查询功能，允许用户筛选感兴趣的解剖成分。从最基本的意义上说，这将允许用户探索，例如，在所有发育阶段的后肾图像。更先进的版本将允许用户识别，例如，已知由定形内胚层发育而来的所有解剖成分。以这种方式识别所有组件需要一个本体，该本体利用从……发展关系，可以追踪组织的血统。值得注意的是，具有这种结构的解剖本体论已经在人类发展的背景下进行了描述(14).
社区资源/数据跟踪
作为一种社区资源，我们希望引入一些接口，以启用eHistorology Atlas的社区注释。为此，开发了一个“点击式”界面，允许受邀专家与eMouseAtlas小组合作，注释已故考夫曼教授生成的一组冠状断面。这组冠状切面将包含在目前正在出版的新考夫曼地图集增刊中。“点击式”界面允许多个注释器同时分配注释，因此代表了社区注释界面所必需的技术框架。然而，在对社区注释进行更深入的研究之前，还需要开发适当的质量保证方法。在这方面，我们设想潜在的注释器必须注册为注释器，并且所有社区注释都将与命名的注释器关联。因此，eHistory资源的用户将能够包括或排除外部注释。除了新的注释外，我们还对使用eHistorology Atlas作为社区中心链接其他数据的可能性感兴趣。使用作为eHistorology Atlas基础的IIP3D技术，用户将能够在Atlas查看器中定义点或区域，这些点或区域链接到外部资源中的数据（通过url或doi）。实际上，这类似于Ensembl等基因组浏览器的“数据跟踪”功能(15)和UCSC(16).
基金
开放获取费用的资金来源：英国医学研究委员会，通过为老鼠地图集项目提供核心资金（拨款编号U.1275.2.4.4.1段)以及NIH/NIDDK（GUDMAP项目，NIH/NDDK拨款编号DK092983号).
利益冲突。未声明。
工具书类
1考夫曼M.H.（1992）小鼠发育图谱，第1版纽约学术出版社。[谷歌学者] 2Armit C.、Venkataraman S.、Richardson L.等人（2012年）eMouseAtlas、EMAGE和转录组的空间维度.妈妈。基因组,23, 514–524.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 三。Mohun T.、Adams D.J.、Baldock等人（2013）解读发育障碍（DMDD）的机制：胚胎致死小鼠表型、疾病模型和机制的新计划,6, 562–566. doi:10.1242/dmm.011957[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 4Dhenain M.、Ruffins S.W.、Jacobs R.E.（2001）使用高分辨率MRI的三维数字鼠标图谱.开发生物。,232, 458–470. [公共医学][谷歌学者] 5Wong M.D.、Dorr A.E.、Walls J.R.等人（2012年）基于micro-CT的新型三维小鼠胚胎图谱.开发,139, 3248–3256.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 6巴德·J（2013）Matthew H.Kaufman（1942-2013）——小鼠发育解剖学家.开发,140, 4297–4298.[谷歌学者] 7Graham E.、Moss J.、Burton N.等人（2015）小鼠开发电子组织学资源图谱.开发,142, 1909–1911. [公共医学][谷歌学者] 8Husz Z.、Burton N.、Hill B.等人（2012年）用于大规模3D生物图像和地图集的Web工具.BMC生物信息学
13, 122.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 9Bard J.L.、Kaufman M.H.、Dubreuil C.等人（1998年）基于系统命名法的可上网的小鼠发育解剖学数据库.机械。开发。,74, 111–120. [公共医学][谷歌学者] 10泰勒·K（1972）家鼠：胚胎发育图谱，第1版纽约施普林格-弗拉格。[谷歌学者] 11Hayamizu T.F.、Wicks M.N.、Davidson D.R.等人（2013）小鼠发育解剖学EMAP/EMAPA本体：2013年更新.J.生物识别。语义学,4, 15.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 12Richardson L.、Venkataraman S.、Stevenson P.等人（2014）EMAGE小鼠胚胎空间基因表达数据库：（2014年更新）.核酸研究。,42，D835–D844。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 13.Smith C.M.、Finger J.H.、Hayamizu T.F.等人（2014年）小鼠基因表达数据库（GXD）：2014年更新.核酸研究。,42，D818–D824。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 14巴德·J（2012）前7周人类发育解剖学的新本体论（结构化层次）（卡内基阶段1-20）.J.阿纳特。,221, 406–416.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 15.坎宁安F.、阿莫德M.R.、巴雷尔D.等人（2014）2015年合奏.核酸研究。，43（数据库问题）：D662-9。doi:10.1093/nar/gku1010。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 16Mangan M.E.、Williams J.M.、Kuhn R.M.等人（2014）UCSC基因组浏览器：每个分子生物学家都应该知道的.货币。协议。分子生物学。,107, 19.9.1–19.9.36.[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者] 
