arXiv:2511.07438v2 Announce Type: replace 
Abstract: 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 that these moments generically uniquely determine the underlying structure, up to a global rotation and reflection, and we develop a convex-relaxation-based algorithm that achieves accurate recovery using only second-order statistics. Our results demonstrate the advantage of collecting and modeling multiple datasets under different experimental conditions, illustrating that leveraging dataset diversity can substantially enhance reconstruction quality in computational imaging tasks.

تم تقديم إطار جديد لدمج البيانات، يعرف باسم طريقة اللحظات المزدوجة (MoDM)، لإعادة بناء الهياكل الجزيئية في المجهر الإلكتروني بالتبريد (cryo-EM). تستخدم هذه الطريقة حالتين من اللحظة من الدرجة الثانية لصور الإسقاط التي تم الحصول عليها تحت توزيعات اتجاه مختلفة، مما يثبت أن هذه اللحظات يمكن أن تحدد بشكل فريد الهيكل الأساسي، مما يؤدي إلى تحسين الدقة في إعادة البناء الجزيئي.

Se ha introducido un nuevo marco de fusión de datos, conocido como el método de momentos dobles (MoDM), para reconstruir estructuras moleculares en microscopía electrónica criogénica (cryo-EM). Este método utiliza dos instancias del momento de segundo orden de las imágenes de proyección obtenidas bajo diferentes distribuciones de orientación, demostrando que estos momentos pueden determinar de manera única la estructura subyacente, lo que lleva a una mayor precisión en la reconstrucción molecular.

Un nouveau cadre de fusion de données, connu sous le nom de méthode des doubles moments (MoDM), a été introduit pour reconstruire des structures moléculaires en microscopie électronique cryogénique (cryo-EM). Cette méthode utilise deux instances du moment d'ordre supérieur des images de projection obtenues sous différentes distributions d'orientation, prouvant que ces moments peuvent déterminer de manière unique la structure sous-jacente, ce qui améliore la précision de la reconstruction moléculaire.

A new data fusion framework, known as the method of double moments (MoDM), has been introduced for reconstructing molecular structures in cryo-electron microscopy (cryo-EM). This method utilizes two instances of the second-order moment of projection images obtained under different orientation distributions, proving that these moments can uniquely determine the underlying structure, leading to improved accuracy in molecular reconstruction.

Two Datasets Are Better Than One: Method of Double Moments for 3-D Reconstruction in Cryo-EM

Was this article worth reading? Share it

LucidQuery AI

Deptho.ai

3YOURMIND

Zemith-3bda3b

Https

Chroma

Ready to build your own newsroom?