IRIS3 :細胞類型特異的調(diào)節(jié)子分析框架

https://bmbl.bmi.osumc.edu/iris3/index.php

術(shù)語regulon最早是由Maas等人在1964年提出的,旨在命名一組最大的共調(diào)控基因,這些基因可能分散在基因組中,在其基因組位置上沒有明顯的模式?;诖耍覀兪状螌TSR (cell-type-specific regulon)定義為一組在特定細胞類型中接受相似調(diào)控信號的基因,因此在該細胞類型中往往具有相似的表達模式和保守基序。成功的闡明CTSRs將大大提高轉(zhuǎn)錄共調(diào)控基因模塊的識別,實際允許可靠預(yù)測編碼在特定細胞類型的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。其pipeline如下:

其實對regulon 我們不會陌生,因為在SCENIC中我們就接觸了這個概念。SCENIC可以識別Regulon調(diào)控子以及每個細胞的Regulon活性得分(RAS, regulon activity score);通過計算Regulon特異性得分(RSS, Regulon specificity score)獲取Regulon與每種細胞類型的特定對應(yīng)關(guān)系;利用Regulon的關(guān)聯(lián)特異性指數(shù)(CSI, connection specificity index)表示不同Regulon之間的關(guān)聯(lián)性,同時具有較高CSI的Regulon可能共同調(diào)控下游基因,并共同負責細胞功能。也就是我們說的從基因調(diào)控的角度反映細胞特定的狀態(tài)。

我們看到IRIS3雖然嵌套了Seurat等分析軟件,但是它并不是一個R包,而是一個PHP寫的網(wǎng)頁版。其源碼在: https://github.com/OSU-BMBL/IRIS3

打開以看很多R腳本和perl腳本:

我們走一個例子。

上傳完很容易得到結(jié)果:

  • 細胞譜


  • Regulon 熱圖

每個分群下Regulon 熱圖


熱圖調(diào)節(jié)起來很方便


Cell-gene-regulon heatmap for cell cluster 的基因list下載

  • Regulon 的詳細信息

也是每個群的 Regulon 的詳細信息。

Note: The RSS of a regulon is calculated by comparing the activity of its component genes in the current cell type to all the rest cells. For example, CT1-R1 (CTSR) means the Regulon #1 is specifically active in cell type #1 based on its significant RSS (adjusted p-value > 0.001).

下面是每一個 CTSR的信息,可以看到有

熱圖

ATACpeak

**TADcovered gene **

Regulon umap

Trajectory

Motif的 open 之后更有詳細的信息:

最后,你可以下載所有文件:

關(guān)于原理和常見問題作者整理在了 :https://bmbl.bmi.osumc.edu/iris3/more.php#4FAQ

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