流形学习在单细胞组学数据分析中的运用

以10x Genomics为代表的单细胞组学检测技术的发展,为我们从细胞层面去理解生命体的发育过程,疾病发生和发展过程提供了重要的手段。以单细胞转录组(scRNA-Seq)为例,我们可以发现,单细胞组学数据具有横向细胞数量巨大,纵向数据分布稀疏的特点。因此,针对单细胞数据,从分析的角度提出了巨大的挑战。在这个过程中,流形学习的发展,为单细胞数据的降维和可视化提供一种解决方案。 以下,我们通过Q&A形式来分享流形学习在单细胞数据分析中的运用。 1.什么是流形学习? 流形学习是机器学习的一种,2000年以后被认为属于非线性降维的一个分支。流形学习的本质是用低维度数据分布去解释高维度数据,也可以把它理解成寻找一个高维数据空间到低维数据空间的映射。非线性降维技术(广义上“非线性降维技术”≈“流形学习”,狭义上后者是前者子集)。流形学习在单细胞数据中的作用就是为了解决使高维的数据进行合理降维的过程。 2.流形学......阅读全文

流形学习在单细胞组学数据分析中的运用

  以10x Genomics为代表的单细胞组学检测技术的发展,为我们从细胞层面去理解生命体的发育过程,疾病发生和发展过程提供了重要的手段。以单细胞转录组(scRNA-Seq)为例,我们可以发现,单细胞组学数据具有横向细胞数量巨大,纵向数据分布稀疏的特点。因此,针对单细胞数据,从分析的角度提出了巨大

流形学习在单细胞组学数据分析中的运用

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流形学习在单细胞组学数据分析中的运用

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单细胞和空间组学技术在肝脏领域应用

  近期,中国科学院上海营养与健康研究所李虹研究组在《肝脏病学杂志》(Journal of Hepatology)上,发表了题为Single-cell and spatially resolved transcriptomics for liver biology的综述文章。该文章阐述了前沿的单细胞

单细胞和空间组学技术在肝脏领域的应用

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我国在单细胞蛋白质组学研究获突破

  浙江大学化学系微分析系统研究所方群教授团队,联合北京大学医学部精准医疗多组学研究中心主任黄超兰教授团队,在单细胞蛋白质组学分析研究领域取得突破性进展。研究论文近日在线发表在美国《分析化学》杂志上。  黄超兰介绍,近年来,基于细胞群体内的蛋白质组学研究,已越来越难以满足对生命功能深入探究的需要。从

代谢组学、脂质组学在病毒研究中的应用(二)

案例三基于代谢组学技术挖掘病毒感染宿主后代谢动态变化情况2019年发表在Viruses杂志上的另一篇文章,采用基于Orbitrap 的非靶标和靶标代谢组学方式研究了麻痹病毒(Cricket paralysis virus, CrPV)感染昆虫Bm5细胞后宿主代谢的动态变化情况。研究人员发现,CrPV

代谢组学、脂质组学在病毒研究中的应用(一)

在疫情逐步可控的情形下,一线的医务工作者和科研人员将有更多精力和时间对冠状病毒进行更深一步的研究和认识。我们此次调研了基于Orbitrap超高分辨的代谢组学,脂质组学,以及药物治疗在病毒学研究中的应用。致敬白衣天使和深耕医学研究的学者。 目前的研究显示,新型病毒进入细胞的路径与SARS冠状病毒一样,

肝脏生物学中单细胞和空间组学技术的成果与挑战

  近期,中国科学院上海营养与健康研究所李虹研究组在《肝脏病学杂志》(Journal of Hepatology)上,发表了题为Single-cell and spatially resolved transcriptomics for liver biology的综述文章。该文章阐述了前沿的单细胞

LCMS在脂质组学中的应用

  脂质组学(lipidomics)已经作为一门独立的学科与非靶代谢组学、靶向代谢组成为代谢组学中“三大主要研究领域”。为什么脂质组学会成为研究热点中的新宠?请听我一一道来。  还记得上面这张18年初风靡全生物圈的“小鼠拔罐”图吗?今年2月,陆军军医大学新桥医院李咏生团队发表在【Cellular P

单细胞数据降维可视化最新工具UMAP的介绍

  高通量单细胞组学数据的一个显著性特点就是数据量大,一次能反映的细胞数量多。因此,通过降维和可视化去展示细胞数据特征是一个非常重要的工作。翻开各类发表的单细胞组学文章,不管是CNS的还是其他,几乎所有的结果中,映入眼帘的第一张图片通常是数据结果的降维图形化展示。   图1 PBMC细胞单细胞转录

乳品分析仪在光谱原理中的运用

    在乳品生产过程中,需要对各种指标进行监控,但是如果使用传统的国标法中的监控监测方法用的时间长,使用的试剂也多,成本相对较高,并且不便于在实际中应用,而如果采用光谱原理的乳品分析仪则在生产中被广泛应用,这种方法操作简单,并且能够快速准确的测出各项指标。    乳品分析仪测试原理    下面我们

代谢组学在疾病诊断中的应用

代谢组学  (metabolomics)的出现是生命科学研究的必然。在20世纪90年代中期发展起来的代谢组学,是对某一生物或细胞中相对分子量小于1,000的小分子代谢产物进行定性和定量分析的一门新学科。代谢组作为系统生物学的重要组成部分,在临床医学领域具有广泛的应用前景。 代谢产物是基因表达的最终

单细胞数据降维可视化最新工具UMAP的介绍

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高通量单细胞组学数据的一个显著性特点就是数据量大,一次能反映的细胞数量多。因此,通过降维和可视化去展示细胞数据特征是一个非常重要的工作。翻开各类发表的单细胞组学文章,不管是CNS的还是其他,几乎所有的结果中,映入眼帘的第一张图片通常是数据结果的降维图形化展示。图1  PBMC细胞单细胞转录组数据展示

舌脉象在辩证中的运用

  中医诊断治病的一大特色就是把脉望舌,即简单又方便,但是有些人把它搞得太神秘虚玄了,我觉得完全没有必要。其实它就是一个诊断方法,是因古时科技不发达而形成的,在现代医疗费用高昂的条件下,更显得它的珍贵。我临床上也很重视把脉望舌,但不觉得神秘高深,也许我学艺不精。    经常有学生向我建议写写这方

化学在人类生活中的运用

  摘 要:化学与人类生活的方方面面息息相关。在家庭中, 我们穿的衣服、吃的食物、用的燃料等都离不开化学;在医疗卫生方面, 化学占据着牢不可催的地位, 例如:各种新型药物的发现和使用, 大大降低了传染病的死亡率;在工农业生产方面, 我们也能看到化学的身影。总之, 化学无处不在, 人们只有合理应用化学

代谢组学技术在临床医学中的应用

  代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新发展起来的一门学科,它通过对人体内小分子代谢物(50~1,500 Da)进行精准定性定量,分析代谢物与人体生理病理变化的关系,研究疾病发生发展、寻找疾病生物标记物、预测疾病预后等。代谢组学在临床诊断上将有广阔的发展前景,主要应用方向有四个方面:在临床诊断(B

蛋白质组学在病原体学研究中的应用

  最近,《Molecular & Cellular Proteomics》期刊两篇文章分别报道了一种性传播寄生虫“阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis)”和HIV相关机会肺真菌“曲霉菌(Aspergillus)”的致病机理。  文章一、脂肪酸让寄生虫如虎添翼  根据疾病控制和预防

研究开发单细胞空间转录组数据分析可视化平台

  单细胞测序技术是一种在单细胞水平上对基因组、转录组、表观组等进行高通量测序分析的技术。单细胞测序技术能够在组学水平揭示细胞间的异质性。单细胞水平细胞谱系追踪技术位居2018年Science 杂志评选的十大科学突破之首。常规单细胞转录组测序技术丢失了细胞在原组织中至关重要的空间位置信息,而单细胞空

单细胞脂质组学技术的机制及意义

  5月17日,清华大学精密仪器系质谱研究团队发文报道基于质谱的单细胞脂质组精细结构表征技术,实现了哺乳动物单细胞内脂质的大规模精细结构分析,解决了单细胞质谱领域长期面临的关键技术挑战。基于单细胞内多种类型脂质异构体的鉴定与相对定量,该团队实现了野生型非小细胞肺癌(HCC827)细胞群体中耐药细胞的

生物信息学在基因芯片数据功能分析中的应用

   随着人类基因组计划(Human Genome Project)即全部核苷酸测序的即将完成,人类基因组研究的重心逐渐进入后基因组时代(Postgenome Era),向基因的功能及基因的多样性倾斜。通过对个体在不同生长发育阶段或不同生理状态下大量基因表达的平行分析,研究相应基因在生物体内的功能,

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随着人类基因组计划(Human Genome Project)即全部核苷酸测序的即将完成,人类基因组研究的重心逐渐进入后基因组时代(Postgenome Era),向基因的功能及基因的多样性倾斜。通过对个体在不同生长发育阶段或不同生理状态下大量基因表达的平行分析,研究相应基因在生物体内的功能

当代谢组学技术遇到单细胞测序技术

代谢组的状态是对遗传因素、外部环境和治疗干预等信息的综合反映,因此是一个跟踪和了解上述因素对表型影响的理想研究目标。代谢组可做多种样品类型、结果富含各种信息、可作为连接其他组学数据与表型之间的桥梁。过去20年,组学研究飞速发展,处于中心法则末端的代谢组学虽然起步较晚但是发展很快。很多组学研究目前已进

Bruker在ASMS-2016上推出最新代谢组学数据库

  新型MetaboBASE Personal Library提高分析人员深入进行代谢物鉴定的信心   分析测试百科网讯 2016年6月6日—在ASMS 2016会议上,Bruker推出最新质谱数据库,被称为Bruker MetaboBASE Personal Library™,该数

单细胞表观组学:单细胞ChIPseq解码细胞命运决定机制

  在国家重点研发计划“干细胞及转化”重点专项(批准号:2017YFA0103402)等资助下,北京大学分子医学研究所、北大-清华生命科学联合中心何爱彬课题组近期突破单细胞表观遗传研究的瓶颈,开发了两种具有普适性、操作简单、风格迥异的单细胞ChIP-seq技术,可适应于不同课题研究需要,解析发育与疾

酶学技术在食品加工与食品质量检测中的运用

  在人类社会发展的历史中,食品加工工艺的不断改进,对于人类体力和智力的发展起到了重要的作用。从面包、奶酪、酒类、酱类等古老的食品可以看出,人类对酶的应用几乎同人类文明史一样古老。当然,在19世纪后期微生物学、生物化学,尤其是酶学诞生之前,人类所利用的酶学技术在很大程度上依赖于实践经验及朴素总结。人

华大基因再出手-单细胞转录组学测序技术的系统分析

  单细胞转录组测序(Single-cell RNA-seq)是在单细胞水平对转录组(mRNA)进行测序的一项新技术,可发现细胞群体中真正起作用的细胞,特别适合对高度异质性的干细胞、肿瘤细胞及胚胎发育早期的细胞群体进行研究,认识细胞分子机制和基因调控网络。单细胞RNA-seq技术需要在测序前制备文库

DNA在法医鉴定中的运用

多年来,好莱坞的电影和电视节目向观众介绍了各种尖端的、解决犯罪的法医工具和技术。我们看到通过DNA检测方法,可以立即锁定犯罪嫌疑人,而收集犯罪嫌疑人的证据只需要一根棉签。尽管这些虚构的犯罪现场调查(CSI)技术像变戏法一样不可思议,但近年来CSI证据收集领域,特别是DNA提取和纯化方面,的确取得了一

代谢组学在口腔医学研究中的应用现状

  代谢组是指生物体内源性代谢物质的动态整体,代谢组学是研究代谢组的一门学科,研究对象多为相对分子质量在1000以内的小分子物质。代谢组学研究目的是通过检测代谢物水平的整体和动态变化,提取相关的生物代谢标志物群体或标志物簇,在此基础上寻找所受影响的相关代谢途径,确立代谢网络调控机制。目前,代谢组学已