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构建条件单细胞基因调控网络

已有 1912 次阅读 2022-1-7 10:33 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

写在前面

基于单细胞转录组数据,我们有机会在单细胞精度水平下研究基因调控(单细胞水平miRNA调控)。在上次,已经推荐了CSNCell-Specific Network)方法来识别单细胞特异性基因网络。本次再介绍一个CSN改进方法:c-CSNConditional Cell-Specific Network)。

 

01

动机

CSN方法在识别单细胞层次水平的基因互作(Gene-Gene InteractionsGGI)关系时,有一个重要的前提条件是:基因A和基因B与其他基因是相互独立的。但现实情况是:基因A和基因B与其他基因不可能相互独立,只可能条件独立。所谓条件独立是指:当研究基因A和基因B关系时,必须要考虑其他基因,基因A和基因B与其他基因是有条件的独立。为了解决这个问题,c-CSN应运而生。

 

02

c-CSN

c-CSN方法(图1)改进和拓展了CSN方法。通过构建一个细胞特异性条件相关统计量,c-CSN方法从单细胞转录组数据中识别细胞特异性条件基因调控网络(也是一个细胞,一个网络)。c-CSN方法在多个单细胞转录组数据中应用,结果进一步证实:在刻画细胞时,基因网络比基因表达更加稳定,并且c-CSNCSN更加精确的识别单细胞基因调控网络。详细方法和应用结果可以阅读该论文。

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1 c-CSN方法论文

 

后话

因为假设更符合实际情况,c-CSN方法比CSN方法在识别单细胞基因调控网络时候更加合理。但是有一个问题是:如何确定条件变量?毕竟,条件变量不一样,基因A和基因B的关系可能发生变化。能够缓和这个问题的解决方案之一:采用基因调控网络的先验信息来确定基因A和基因B可能涉及的条件基因。

 

 

参考文献:

[1] Li L, Dai H, Fang Z, Chen L. c-CSN: Single-cell RNA Sequencing Data Analysis by Conditional Cell-specific Network. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2021;19(2):319-329. doi:10.1016/j.gpb.2020.05.005

[2] Dai H, Li L, Zeng T, Chen L. Cell-specific network constructed by single-cell RNA sequencing data. Nucleic Acids Res. 2019;47(11):e62. doi:10.1093/nar/gkz172

 

更多背景知识如下:

1. miRNA是何方神圣?

2. What?植物miRNA能够调控动物靶基因?

3. miRNA也走非主流路线!

4. Tools4miRs:只为miRNA分析

5. miRNA序列与表达谱数据库

6. miRNA有个DIANA系列

7. miRNA富集分析之miRPath

8. miRNA富集分析之TAM

9. miRNA富集分析之miEAA

10. miRNA富集分析之clusterProfiler

11.miRNA靶基因识别

12. miRNA靶基因识别:下一步

13. miRNA靶基因之实验验证型数据库

14. miRNA靶基因之预测型数据库

15. miRNA靶基因之综合型数据库

16. miRNA靶基因之miRLAB

17. miRNA靶基因之miRBaseConverter

18. miRNATF互为调控

19. miRNA与人类疾病

20. miRNA靶基因与人类疾病

21. miRNAEMT

22. miRNA协作

23. miRNA协作之MFSN

24. miRNA协作之因果推理方法

25. 单细胞水平miRNA调控

26. miRNA靶基因识别之IDA

27. EMT,你怎么那么多调控因子!

28. miRNA靶基因识别之DirectTarget

29. miRNA靶基因识别之JointIDA

30. miRNA靶基因识别之hiddenICP

31. miRNA活性识别之因果推理方法

32. 因果推理综述推荐一篇

 

号外,为了便于交流,我们为miRNA介导的ceRNA研究在Frontiers in Molecular Biosciences杂志( 2020_IF = 5.246)整了个专刊,主题为“Computational Identification of ceRNA Regulation”。投稿链接:https://www.frontiersin.org/research-topics/24340/,也可点击阅读原文直达哦。

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1 李宏翰

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