国度生物信息中心开发针对单细胞RNA测序数据的剪接分析新工具SCSES
RNA可变剪接是基因转录后调控的重要过程，其中蕴含着丰硕的转录本结构和职能多样性信息，是细胞转录异质性的重要起源 。只管单细胞RNA测序技术已被宽泛利用于钻研细胞异质性，但由于测序深度低、数据噪音和缺失率高档问题，在单细胞尺度精确量化可变剪接事务仍存在较大挑战 。
10月27日，国度生物信息中心推算生物学部刘肇祺钻研团队在Nature Communications杂志在线颁发了题为“Deciphering splicing heterogeneity at single-cell resolution by SCSES”的钻研论文 。提出一款名为SCSES的单细胞可变剪接事务鉴别与定量揣度算法 。该步骤可能正确还原单细胞分辨率水平可变剪接的动态变动，为理解细胞类型与状态异质性提供了新的分析视角 。
SCSES算法基于复杂网络信息传布模型，创新性地融合了细胞剪接类似性和剪接事务类似性等多维信息，实现对单个细胞剪接状态的揣度 。该算法利用RNA绑定蛋白基因表白谱、原始junction测序读段和原始PSI矩阵构建了细胞剪接类似性网络，并整合剪接事务序列特点及剪接调控关系构建了剪接事务类似性网络 。最后，面对数据中存在的四种典型缺失值情境，SCSES基于分歧的类似性网络设计了三种针对性的缺失值补全战术，实现了单细胞内剪接强度的正确刻画 。
钻研团队通过仿照数据和真实生物学数据系统评估了SCSES与当前已有可变剪接分析步骤的机能差距 。了局显示，SCSES在剪接事务强度复原正确性和差距剪接事务鉴别方面均优于现有步骤 。同时，在多种干细胞和胚胎发育数据集中，SCSES在细胞亚群划分与发育轨迹重建中也展示出优良的生物学一致性 。
现实利用中，SCSES在多种重要生物学场景中展示出对细胞异质性更高的分辨能力 。在多发性骨髓瘤耐药性钻研中，SCSES在初诊患者样本中鉴别出了拥有潜在硼替佐米耐药特点的细胞亚群，这一发现无法通过传统基因表白分析获得；在胚胎发育钻研中，SCSES精密解析了中内胚层向内胚层转化过程中的剪接动态，揭示关键剪接事务可能参加调控细胞分化过程 。此表，SCSES也拥有在基于微流控技术的数据中进行细胞异质性分析的能力 。在基于inDrop平台的造血干细胞分化数据集中，SCSES成功解析了单核细胞亚群间的剪接异质性 。以上了局批注，SCSES是一个具备多场景适应能力的单细胞剪接分析工具，可有效利用于分歧生物布景、物种及测序平台的剪接分析，为肿瘤异质性、发育生物学及疾病机造钻研提供了有力工具 。
国度生物信息中心刘肇祺钻研员为本文的通讯作者，博士后温潇和博士生吕萱为本文的共同第一作者 。该钻研得到了国度重点研发打算和国度天然科学基金等项主张赞助 。
SCSES推算流程框架
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