IRIS3 :细胞类型特异的调节子分析框架
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男,
一个长大了才会遇到的帅哥,
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一段生信缘,一棵技能树,
生信技能树核心成员,单细胞天地特约撰稿人,简书创作者,单细胞数据科学家
https://bmbl.bmi.osumc.edu/iris3/index.php
术语regulon最早是由Maas等人在1964年提出的,旨在命名一组最大的共调控基因,这些基因可能分散在基因组中,在其基因组位置上没有明显的模式。基于此,我们首次将CTSR (cell-type-specific regulon)定义为一组在特定细胞类型中接受相似调控信号的基因,因此在该细胞类型中往往具有相似的表达模式和保守基序。成功的阐明CTSRs将大大提高转录共调控基因模块的识别,实际允许可靠预测编码在特定细胞类型的转录调控网络。其pipeline如下:
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其实对regulon 我们不会陌生,因为在SCENIC中我们就接触了这个概念。SCENIC可以识别Regulon调控子以及每个细胞的Regulon活性得分(RAS, regulon activity score);通过计算Regulon特异性得分(RSS, Regulon specificity score)获取Regulon与每种细胞类型的特定对应关系;利用Regulon的关联特异性指数(CSI, connection specificity index)表示不同Regulon之间的关联性,同时具有较高CSI的Regulon可能共同调控下游基因,并共同负责细胞功能。也就是我们说的从基因调控的角度反映细胞特定的状态。
我们看到IRIS3虽然嵌套了Seurat等分析软件,但是它并不是一个R包,而是一个PHP写的网页版。其源码在:https://github.com/OSU-BMBL/IRIS3
打开一看很多R脚本和perl脚本:
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我们走一个例子。
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上传完很容易得到结果:
细胞谱
Regulon 热图
每个分群下Regulon 热图
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热图调节起来很方便
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Cell-gene-regulon heatmap for cell cluster 的基因list下载
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Regulon 的详细信息
也是每个群的 Regulon 的详细信息。
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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).
下面是每一个 CTSR的信息,可以看到有
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热图
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ATACpeak
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TADcovered gene
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Regulon umap
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Trajectory
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Motif的 open 之后更有详细的信息:
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最后,你可以下载所有文件:
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关于原理和常见问题作者整理在了 :https://bmbl.bmi.osumc.edu/iris3/more.php#4FAQ
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