單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)的推斷：雙層特征傳播 原創(chuàng)
?? 我們能否利用 '基因-基因'?? 和 '細(xì)胞-細(xì)胞'?? 關(guān)系來推斷單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)？
?? 請(qǐng)查看在《Briefings in Bioinformatics》上發(fā)表的新論文，scBFP！
該工作由KAIST、UNC和MIT合作完成。
方法
在scBFP中，研究人員采用如下的雙層特征傳播：
- 對(duì)于基因-基因，我們使用基因級(jí)特征傳播來利用觀察到的基因數(shù)值。
- 對(duì)于細(xì)胞-細(xì)胞，我們應(yīng)用細(xì)胞級(jí)擴(kuò)散來全局去噪觀察到的和推斷的數(shù)值。
以上過程可以通過以下算法簡(jiǎn)單說明。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
通過使用推斷的細(xì)胞-基因矩陣，在細(xì)胞類型聚類任務(wù)中，我們觀察到scBFP在單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)中始終優(yōu)于最近的強(qiáng)大推斷基線。
可以觀察到，由于相關(guān)標(biāo)記基因表達(dá)的傳播，scBFP更好地識(shí)別了稀有細(xì)胞類型，比如 '星形膠質(zhì)細(xì)胞'。
研究人員還在10萬個(gè)細(xì)胞上對(duì)scBFP和基線進(jìn)行了運(yùn)行時(shí)比較，顯示了它在實(shí)際大規(guī)模數(shù)據(jù)中的可擴(kuò)展性，這要?dú)w功于在傳播過程中的分批實(shí)現(xiàn)。
論文鏈接：https://academic.oup.com/bib/article/25/3/bbae209/7665119
代碼鏈接：https://github.com/Junseok0207/scBFP
什么是單細(xì)胞RNA？
單細(xì)胞RNA測(cè)序（Single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）是一種用于研究單個(gè)細(xì)胞基因表達(dá)的技術(shù)。傳統(tǒng)的RNA測(cè)序方法對(duì)于混合細(xì)胞群體的樣本進(jìn)行分析，而scRNA-seq則能夠提供單個(gè)細(xì)胞級(jí)別的分辨率，揭示不同細(xì)胞之間的基因表達(dá)差異。
scRNA-seq技術(shù)的基本原理是將單個(gè)細(xì)胞的RNA提取出來，并通過逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)將RNA轉(zhuǎn)錄成cDNA。然后，對(duì)cDNA進(jìn)行擴(kuò)增、文庫構(gòu)建和高通量測(cè)序，以獲取細(xì)胞中各個(gè)基因的表達(dá)水平信息。通過這種方式，可以同時(shí)分析數(shù)千個(gè)甚至數(shù)萬個(gè)單個(gè)細(xì)胞的基因表達(dá)譜，從而揭示不同細(xì)胞類型、亞型和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)錄差異。
單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。它可以幫助研究者鑒定和描述不同細(xì)胞類型，揭示細(xì)胞發(fā)育和分化的過程，探索細(xì)胞在疾病狀態(tài)下的變化，以及研究細(xì)胞之間的相互作用和通訊等。通過單細(xì)胞RNA測(cè)序，研究者可以更全面地理解組織和器官中的細(xì)胞異質(zhì)性，以及細(xì)胞在生理和病理?xiàng)l件下的功能和響應(yīng)。
本文轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)AIGC最前線
