1 拟时序分析拟时序分析是为了探索自己感兴趣的几种细胞之间的发育关系,一般不是用全部类型的细胞来做的。 seurat做完降维聚类分群注释的数据。 celltype是细胞类型注释,用以下代码添加> scRNA$celltype = Idents(scRNA)> #输入数据是seurat做完降维聚类分群注释的数据。 "T_cells" "Monocyte" "Endothelial_cells" [5] "Smooth_muscle_cells" "NK_cell" scRNA,downsample = 100) #抽样,实战不行table(Idents(scRNA))2.2 创建CellDataSet对象CellDataSet对象是Scanpy库中用于存储和处理单细胞数据的一种数据结构
对应原版教程第6章 http://bioconductor.org/books/release/OSCA/overview.html 在单细胞数据分析中的第一步质控往往是剔除不合格的细胞。 、细胞注释、拟时序分析等步骤 (2)异常的异质性 在后续的挑选高变基因、PCA主成分分析等。 如下结果,会剔除33个cell qc.lib <- df$sum < 1e5 qc.nexprs <- df$detected < 5e3 qc.spike <- df$altexps_ERCC_percent 往期回顾 单细胞分析十八般武艺4:velocyto clustree—聚类可视化利器 肺的正常上皮细胞可以分成这5群 明码标价之10X转录组原始测序数据的cellranger流程 ---- -- -- ---- 如果你对单细胞转录组研究感兴趣,但又不知道如何入门,也许你可以关注一下下面的课程 数据挖掘(GEO,TCGA,单细胞)2021第2期 生信爆款入门-2021第2期 96核心384G内存的超级服务器
scanpy和seurat是最常用的分析的单细胞的工具,seurat基于R,而scanpy基于python。 linux下用pip安装scanpy pip install scanpy 下载测试数据 mkdir data wget http://cf.10xgenomics.com/samples/cell-exp =sc.read_10x_mtx('data/filtered_gene_bc_matrices/hg19', var_names='gene_symbols', cache=True) #读取单细胞测序文件 sc.pp.regress_out(adata, ['total_counts', 'pct_counts_mt']) sc.pp.scale(adata, max_value=10) PCA主成分分析 使用标准化的数据进行可视化 sc.pl.umap(adata, color=['CST3', 'NKG7', 'PPBP'], use_raw=False) ?
——下 4.单细胞转录组分析综述 5.一篇文章带你走进单细胞的天地 6.单细胞测序技术将彻底改变整个生物科学 7.回顾:单细胞入门-读一篇scRNA-seq综述 8.单细胞RNA-seq数据分析最佳实践 (上) 9.单细胞RNA-seq数据分析最佳实践(中) 10单细胞RNA-seq数据分析最佳实践(下) 11.综述:高维单细胞RNA测序数据分析工具(上) 12.综述:高维单细胞RNA测序数据分析工具( 难点5:单细胞亚群之间的动态变化 动态变化以前主要是拟时序分析,我也多次介绍过: 简单直接的拟时序分析方法,R包SCORPIUS推荐 拟时序分析的10个步骤 把基因表达量画在拟时序结果图上 拟时序分析就是差异分析的细节剖析 详见:使用基于python的velocyto软件做RNA速率分析 其它单细胞高级分析 癌症研究中单细胞数据分析肯定是不只是这5个难点啦,部分其它难点我也做了相应的介绍: 10x官网下载pbmc3k数据集走 RNA速率上下游分析实战 pyscenic的转录因子分析结果展示之各个单细胞亚群特异性激活转录因子 pyscenic的转录因子分析结果展示之5种可视化 使用cytoTRACE评估不同单细胞亚群的分化潜能
前面Seurat V5|一个函数就能解决多种去批次方法,按需尝试提到V5的升级部分(https://satijalab.org/seurat/articles/get_started_v5_new)主要体现在 4个方面,本次介绍 Seurat V5 的WNN方法分析单细胞多模态数据,本文以转录组+蛋白组数据为例。 一 载入R包,数据 使用SeuratData中的bmcite数据示例,展示CITEseq数据中的单细胞转录组和蛋白数据的结合 。 确认下RNA和ADT的cell barcode 是否一致 二 WNN 模态数据处理 1,RNA标准分析 先指定默认assay为RNA,然后进行至PCA的标准分析 DefaultAssay(bm) 然后就可以进行后续的降维 聚类分析了。 4,降维聚类 上述WNN方法完成数据合并后,分别可以基于(1)转录组 (2)蛋白组 (3)以及结合权重的数据 进行UMAP 可视化分析。
使用GSE218208数据为例library(celldex)#使用celldex包里的注释数据#下载到本地library(SingleR)ls("package:celldex")f = ".. file.exists(f)){ ref <- celldex::BlueprintEncodeData() save(ref,file = f)}ref <- get(load(f))#把里面的数据提取出来生成新的数据
导读 本文将学习跨条件执行单细胞整合,以识别彼此相似的细胞。 1. 目标 跨条件对齐相同的细胞类型。 2. 想要识别存在于数据集中所有的细胞类型,因此希望观察每个簇中两个样本/条件/模态中的细胞表示。这将使下游的结果更具可解释性(即 DE 分析、配体-受体分析)。 5. 整合 利用共享的高可变基因跨条件整合或对齐样本。 如果细胞按样本、条件、批次、数据集、模态进行聚类,则整合步骤可以极大地改善聚类和下游分析。 具体来说,这种整合方法期望组中至少一个单细胞子集之间存在“对应”或共享的生物状态。整合分析的步骤如下图所示: 应用的不同步骤如下: 典型相关分析 (CCA): CCA 识别条件/组之间的共享变异源。 执行相互分析,如果两个细胞在两个方向上都是best buddies,那么这些细胞将被标记为anchors,以将两个数据集“锚定”在一起。
source("https://raw.githubusercontent.com/farrellja/URD/master/URD-Install.R") library(URD) 因为没有找到提供的测试数据集 ,就用之前用seurat分析过的不同时期的心脏单细胞数据跑一边吧。 1.导入数据 library(URD) # Create an URD object, which will filter the data, then normalize and log-transform
在使用seurat进行单细胞分析的时候,大多数的教程都是用计数矩阵作为数据输入,但是我发现一些新手朋友对于不同数据库来源(GEO、BD)的数据或者想要去复现、借鉴一个感兴趣的文章中的下机数据时,不知道怎么把数据处理成 Seurat可以读入的计数矩阵,所以本篇文章就详细介绍单细胞数据的上游分析。 10X平台数据 上游分析主要涉及的步骤就两个:比对和质控。我们可以先从10X平台官网了解一些软件和方法。 以下是读取GEO数据的几种常见方式,特别是如何将其导入Seurat进行分析。 1. 总的来说,大家获取数据的方式有两种,根据自己的研究目标、预算以及时间来决定是使用自己的测序数据还是依赖于公共数据库中的数据,无论哪种方式,弄懂上游分析对于下游分析有益无害哦~
单细胞RNA测序(scRNA-seq)和DNA测序(scDNA-seq)都可以应用于细胞水平基因组分析。对于突变分析,scDNA-seq似乎更常见。 scRNA-seq通常具有更大的数据量和更好的数据质量。但目前DNA测序中检测突变的方法多种多样,尚不清楚这些方法是否可以用于scRNA-seq数据。 对Bulk RNAseq或scDNA-seq数据开发的突变检测方法不适用于scRNA-seq数据,因为它们会产生过多的假阳性。 他们将SCmut应用于几个scRNA-seq数据集。在scRNA-seq乳腺癌数据集中,SCmut可以识别许多高度可信的细胞水平突变,这些突变在许多细胞中都反复出现,并且在不同样品中保持一致。 在(i)中,发现的细胞水平突变在肿瘤细胞和非肿瘤细胞之间被很好地分开,在(ii)中,突变被同时在两个独立的数据集中发现。
背景 当前的单细胞测序主要采用 illumina 测序平台进行测序,一般为双末端测序,测序完成之后首先需要对 illumina 测序数据进行质控过滤,过滤条件与其他分析类似。 单细胞分析流程 单细胞的数据处理主要包括 illumina 数据碱基识别,数据质控过滤,生成 feature-count 矩阵等过程。这些过程都可以使用 cellranger 完成。 数据分析文件夹,里面包括聚类,差异分析,pca 以及 tsne molecule_info.h5 cellranger aggr 整合多样本时用到 cloupe.cloupe Loupe Browser 4.2 细胞计数质控(cell QC) 细胞计数质控是单细胞数据分析中非常重要的内容。因为 10xgenomics 是采用液滴型的捕获细胞方法。 在单细胞分析中需要将这些多细胞以及空细胞都过滤掉,只对单细胞结果进行分析。那么如何判断是否为单细胞呢?
在对单细胞数据进行差异表达分析的时候,可以从全细胞和元细胞两个角度去考虑。 基于全细胞目前常见的单细胞转录组计算差异表达基因方法有DESeq2、edgeR、limma、MAST、SCDE (Single Cell Differential Expression)、Seurat ('data/kang.h5ad') adata 下面进行数据预处理。 所有步骤旨在优化数据质量、减少噪声并提取重要的基因特征,为后续的分析(如聚类和差异表达分析)做准备。最终,处理后的数据存储在 adata 对象中。 使用SEACells聚合细胞,然后在元细胞水平上,执行差异表达分析。
基础知识单细胞数据的应用方向图片单细胞数据的存放位置图片单细胞数据的分析流程图片高变基因:方差最大的2000个基因。marker基因:每个细胞簇中表达显著的基因。 :nFeature_RNA在200~2500之间;线粒体基因占比在5%以下。 ]@scale.data[30:34,1:3]5.1 线性降维PCApbmc <- RunPCA(pbmc, features = VariableFeatures(pbmc))##只选择了高变化基因分析 ;# 查看前5个主成分由哪些feature组成print(pbmc[["pca"]], dims = 1:5, nfeatures = 5)VizDimLoadings(pbmc, dims = 1:2 , reduction = "pca")#每个主成分对应基因的热图DimHeatmap(pbmc, dims = 1:15, cells = 500)# 应该选多少个主成分进行后续分析ElbowPlot
一般从公司拿到单细胞测序原始数据是这样的: ? image.png 因此第一步就需要把这些数据按照I1 R1 R2 用zcat追加起来 for i in `ls rawdata/Day1/*gz|cut -d '/' -f3 | cut -d '_' zcat rawdata/Day1/${i}_R2_001.fastq.gz >> mergedata/Day1/Day1_S1_L001_R2_001.fastq done cellranger的数据输入为存储数据的文件夹 #注释文件 --transcriptome=cellranger_rn6 \ --sample=Day1 \ --localcores=10 从cellranger得到表达矩阵就可以导入Seurat分析啦
经常有人问我单细胞GSVA分析应该用Seurat对象中的哪个数据,因为我此前的推文《单细胞转录组高级分析五:GSEA与GSVA分析》用的counts数据,后面有一篇推文《非人物种的GSEA&GSVA分析 数据下载链接: https://cf.10xgenomics.com/samples/cell-exp/3.0.2/5k_pbmc_v3_nextgem/5k_pbmc_v3_nextgem_filtered_feature_bc_matrix.h5 小结:scale.data数据并不能加快GSVA的运行时间。 分析结果对比 为了客观地对比不同数据运行GSVA之后的差异,我用pearson相关性热图给大家展示。 小结:GSVA分析使用counts数据和data数据没有差别,但是使用scale.data数据会影响结果。 减少基因数量可行吗? 写这篇推文时我突发奇想:使用高变基因来做GSVA分析可行吗? 小结:不能使用高变基因的表达矩阵代替原始表达矩阵做GSVA分析。 交流探讨:如果您阅读此文有所疑惑,或有不同见解,亦或其他单细胞需求,可以点击阅读原文联系。 ?
单细胞数据分析常用到建立trajectory和pseudoTime,拟时序分析可以用 Diffusion( Destiny R package) #Diffusion PseudoTime Analysis image.png detiny的数据输入格式为Biobase包建立的ExpressionSet格式的文件,如果我们的数据是表达矩阵,则数据需要转化成这个格式,如seurat包里面的数据Seurat.object
引言 本系列开启R中单细胞RNA-seq数据分析教程[1],持续更新,欢迎关注,转发! 10. 在这里,将展示如何使用destiny 对数据中的背侧端脑细胞进行伪时间分析。 首先,提取感兴趣的细胞。 seurat_dorsal <- subset(seurat, subset = RNA_snn_res.1 %in% c(0,2,5,6,10)) seurat_dorsal <- FindVariableFeatures if (is(seurat_dorsal[['RNA']], 'Assay5')){ expr <- LayerData(seurat_dorsal, assay = "RNA", layer 结果保存 这就是本教程第一部分的全部内容,涵盖了对单个 scRNA-seq 数据集进行的大部分基础分析。
Ouyang团队开发的单细胞分析工具包,实现基于shiny网页交互式展示单细胞数据;于2021年3月发表于Bioinformatics杂志。 如文章中介绍,ShinyCell相比同类工具具有多个优势,例如直观的side-by-side的降维可视化方式,hdf5格式保存表达矩阵从而读取快速,支持pdf/png保存图片,支持多种常见单细胞数据类型等 ,包括Seurat, SCE(singlecellexperiment), h5ad, loom;并均提供了相应的示例文件; 如其文档所强调,ShinyCell是一个可视化工具,而不是分析工具;所以提供的单细胞数据需要已经完成基础的上游分析 默认情况下会使用全部的meta信息,如需调整一方面可直接修改原来的单细胞数据;另一方面也可以使用ShinyCell包进行部分修改,如下所示。 单细胞分析教程(一):质量控制 单细胞分析工具||COSG鉴定marker基因
,然后看看随着脂多糖(LPS)处理时间段变化的基因,通路以及细胞亚群,但是单细胞ATAC数据作者给出来的文件应该是不够的,可能是需要去 PRJNA938112 里面下载原始数据后进行处理啦。 scATAC-seq技术原理 单细胞ATAC-seq 同样的,单细胞ATAC-seq也是上下游独立开,走在Linux系统的cellranger-atac软件进行上游分析,然后走R语言里面的下游统计可视化即可 PRJNA768891,需要自己下载其测序数据,如下所示: $ ls -lh *gz|cut -d" " -f5- 28G 8月 2 15:14 SRR16213608_S1_L001_R1_001 Single-cell multiomics analysis reveals regulatory programs in clear cell renal cell carcinoma》,非常贴心的整理了其全套单细胞多组学下游分析 我下载并且解压看了看,还是有很多可取之处,所以组建交流群号召大家一起解读一下这些代码,而且我们 提供这个文章附带的PRJNA768891数据集的上游分析结果给大家哈。
那就不分析啊!!! ,然后看看随着脂多糖(LPS)处理时间段变化的基因,通路以及细胞亚群,但是单细胞ATAC数据作者给出来的文件应该是不够的,可能是需要去 PRJNA938112 里面下载原始数据后进行处理啦。 scATAC-seq技术原理 单细胞ATAC-seq 同样的,单细胞ATAC-seq也是上下游独立开,走在Linux系统的cellranger-atac软件进行上游分析,然后走R语言里面的下游统计可视化即可 PRJNA768891,需要自己下载其测序数据,如下所示: $ ls -lh *gz|cut -d" " -f5- 28G 8月 2 15:14 SRR16213608_S1_L001_R1_001 我下载并且解压看了看,还是有很多可取之处,所以组建交流群号召大家一起解读一下这些代码,而且我们 提供这个文章附带的PRJNA768891数据集的上游分析结果给大家哈。