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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Seo,&#x20;BoGeum</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Lee,&#x20;DoHee</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Jeon,&#x20;Heungjin</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Ha,&#x20;Junhyoung</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Suh,&#x20;Seungbeum</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-05-02T05:00:09Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-05-02T05:00:09Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2024-05-02</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2024-04</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">1367-4803</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;149781</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Motivation&#x20;Many&#x20;organisms&amp;apos;&#x20;survival&#x20;and&#x20;behavior&#x20;hinge&#x20;on&#x20;their&#x20;responses&#x20;to&#x20;environmental&#x20;signals.&#x20;While&#x20;research&#x20;on&#x20;bacteria-directed&#x20;therapeutic&#x20;agents&#x20;has&#x20;increased,&#x20;systematic&#x20;exploration&#x20;of&#x20;real-time&#x20;modulation&#x20;of&#x20;bacterial&#x20;motility&#x20;remains&#x20;limited.&#x20;Current&#x20;studies&#x20;often&#x20;focus&#x20;on&#x20;permanent&#x20;motility&#x20;changes&#x20;through&#x20;genetic&#x20;alterations,&#x20;restricting&#x20;the&#x20;ability&#x20;to&#x20;modulate&#x20;bacterial&#x20;motility&#x20;dynamically&#x20;on&#x20;a&#x20;large&#x20;scale.&#x20;To&#x20;address&#x20;this&#x20;gap,&#x20;we&#x20;propose&#x20;a&#x20;novel&#x20;real-time&#x20;control&#x20;framework&#x20;for&#x20;systematically&#x20;modulating&#x20;bacterial&#x20;motility&#x20;dynamics.Results&#x20;We&#x20;introduce&#x20;MotGen,&#x20;a&#x20;deep&#x20;learning&#x20;approach&#x20;leveraging&#x20;Generative&#x20;Adversarial&#x20;Networks&#x20;to&#x20;analyze&#x20;swimming&#x20;performance&#x20;statistics&#x20;of&#x20;motile&#x20;bacteria&#x20;based&#x20;on&#x20;live&#x20;cell&#x20;imaging&#x20;data.&#x20;By&#x20;tracking&#x20;objects&#x20;and&#x20;optimizing&#x20;cell&#x20;trajectory&#x20;mapping&#x20;under&#x20;environmentally&#x20;altered&#x20;conditions,&#x20;we&#x20;trained&#x20;MotGen&#x20;on&#x20;a&#x20;comprehensive&#x20;statistical&#x20;dataset&#x20;derived&#x20;from&#x20;real&#x20;image&#x20;data.&#x20;Our&#x20;experimental&#x20;results&#x20;demonstrate&#x20;MotGen&amp;apos;s&#x20;ability&#x20;to&#x20;capture&#x20;motility&#x20;dynamics&#x20;from&#x20;real&#x20;bacterial&#x20;populations&#x20;with&#x20;low&#x20;mean&#x20;absolute&#x20;error&#x20;in&#x20;both&#x20;simulated&#x20;and&#x20;real&#x20;datasets.&#x20;MotGen&#x20;allows&#x20;us&#x20;to&#x20;approach&#x20;optimal&#x20;swimming&#x20;conditions&#x20;for&#x20;desired&#x20;motility&#x20;statistics&#x20;in&#x20;real-time.&#x20;MotGen&amp;apos;s&#x20;potential&#x20;extends&#x20;to&#x20;practical&#x20;biomedical&#x20;applications,&#x20;including&#x20;immune&#x20;response&#x20;prediction,&#x20;by&#x20;providing&#x20;imputation&#x20;of&#x20;bacterial&#x20;motility&#x20;patterns&#x20;based&#x20;on&#x20;external&#x20;environmental&#x20;conditions.&#x20;Our&#x20;short-term,&#x20;in-situ&#x20;interventions&#x20;for&#x20;controlling&#x20;motility&#x20;behavior&#x20;offer&#x20;a&#x20;promising&#x20;foundation&#x20;for&#x20;the&#x20;development&#x20;of&#x20;bacteria-based&#x20;biomedical&#x20;applications.Availability&#x20;and&#x20;implementation&#x20;MotGen&#x20;is&#x20;presented&#x20;as&#x20;a&#x20;combination&#x20;of&#x20;Matlab&#x20;image&#x20;analysis&#x20;code&#x20;and&#x20;a&#x20;machine&#x20;learning&#x20;workflow&#x20;in&#x20;Python.&#x20;Codes&#x20;are&#x20;available&#x20;at&#x20;https:&#x2F;&#x2F;github.com&#x2F;bgmseo&#x2F;MotGen,&#x20;for&#x20;cell&#x20;tracking&#x20;and&#x20;implementation&#x20;of&#x20;trained&#x20;models&#x20;to&#x20;generate&#x20;bacterial&#x20;motility&#x20;statistics.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">Oxford&#x20;University&#x20;Press</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">MotGen:&#x20;a&#x20;closed-loop&#x20;bacterial&#x20;motility&#x20;control&#x20;framework&#x20;using&#x20;generative&#x20;adversarial&#x20;networks</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1093&#x2F;bioinformatics&#x2F;btae170</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">Bioinformatics,&#x20;v.40,&#x20;no.4</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">Bioinformatics</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="volume">40</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="number">4</dcvalue>
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