Two Datasets Are Better Than One: Method of Double Moments for 3-D Reconstruction in Cryo-EM
Joe Kileel, Oscar Mickelin, Amit Singer, Sheng Xu
低温电子显微镜(cryo-EM)是一种强大的成像技术,用于从随机定向粒子的嘈杂断层扫描图像中重建三维分子结构。 我们引入了一种新的数据融合框架,称为双矩(MoDM)方法,它从在不同方向分布下获得的投影图像的二阶时刻的两个实例中重建分子结构 - 一个均匀,另一个不均匀和未知。 我们证明这些时刻通常独特地决定底层结构,最多是全局旋转和反射,我们开发了一种基于凸放松的算法,仅使用二阶统计来实现准确的恢复。 我们的研究结果展示了在不同实验条件下收集和建模多个数据集的优势,这表明利用数据集多样性可以大大提高计算成像任务中的重建质量。
Cryo-electron microscopy (cryo-EM) is a powerful imaging technique for reconstructing three-dimensional molecular structures from noisy tomographic projection images of randomly oriented particles. We introduce a new data fusion framework, termed the method of double moments (MoDM), which reconstructs molecular structures from two instances of the second-order moment of projection images obtained under distinct orientation distributions–one uniform, the other non-uniform and unknown. We prove th...
