12:16
Comentarii Adauga Comentariu

_ Obținerea de informații dinamice din instantanee statice

_ Obținerea de informații dinamice din instantanee statice

Imaginați-vă că vă preziceți ordinea exactă de terminare a Kentucky Derby-ului dintr-o fotografie făcută la 10 secunde de cursă.

Această provocare păliște în comparație cu ceea ce se confruntă cercetătorii atunci când folosesc ARN unicelular -secvențierea (scRNA-seq) pentru a studia modul în care se dezvoltă embrionii, se diferențiază celulele, se formează cancerul și reacționează sistemul imunitar.

Într-o lucrare publicată astăzi în Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii de la UChicago Școala de Inginerie Moleculară Pritzker și Departamentul de Chimie au creat TopicVelo, o nouă metodă puternică de utilizare a instantaneelor ​​statice din scRNA-seq pentru a studia modul în care celulele și genele se schimbă în timp.

Echipa a luat o cercetare interdisciplinară, colaborativă. abordare, încorporând concepte din învățarea automată clasică, biologia computațională și chimie.

„În ceea ce privește învățarea automată nesupravegheată, folosim o idee foarte simplă, bine stabilită. Și în ceea ce privește modelul transcripțional pe care îl folosim, este și o idee foarte simplă, veche. Dar când le puneți împreună, fac ceva mai puternic decât v-ați aștepta”, a spus profesorul asistent PME de Inginerie Moleculară și Medicină Samantha Riesenfeld, care a scris lucrarea împreună cu prof. Suriyanarayanan Vaikuntanathan de la Departamentul de Chimie și studentul lor comun, UChicago Chemistry Ph. D. candidat Cheng Frank Gao.

Cercetătorii folosesc scRNA-seq pentru a obține măsurători care sunt puternice și detaliate, dar prin natura lor sunt statice.

„Am dezvoltat TopicVelo pentru a deduce starea celulei tranziții de la datele scRNA-seq", a spus Riesenfeld. "Este greu să faci asta din acest tip de date, deoarece scRNA-seq este distructiv. Când măsurați celula în acest fel, distrugeți celula."

Acest lucru le oferă cercetătorilor un instantaneu al momentului în care celula a fost măsurată/distrusă. În timp ce scRNA-seq oferă cel mai bun instantaneu disponibil la nivel de transcriptom, Cu toate acestea, informațiile de care mulți cercetători au nevoie este modul în care celulele tranzitează în timp. Ei trebuie să știe cum o celulă devine canceroasă sau cum se comportă un anumit program genetic în timpul unui răspuns imun.

Pentru a ajuta la identificarea proceselor dinamice. un instantaneu static, cercetătorii folosesc în mod tradițional ceea ce se numește „pseudotimp”. Este imposibil să urmăriți schimbarea și creșterea expresiei unei celule individuale sau a unei gene într-o imagine statică, dar acea imagine a capturat și alte celule și gene de același tip care ar putea fi puțin mai departe. în același proces. Dacă oamenii de știință conectează corect punctele, ei pot obține informații puternice despre cum arată procesul în timp.

Conectarea acestor puncte este o presupunere dificilă, bazată pe presupunerea că celulele cu aspect similar sunt doar în puncte diferite de-a lungul aceleiași căi. Biologia este mult mai complicată, cu porniri false, opriri, explozii și forțe chimice multiple care trag de fiecare genă.

În locul abordărilor pseudotimp tradiționale, care analizează similaritatea expresiei dintre profilele transcripționale ale celulelor, ARN-ul abordările de viteză se uită la dinamica transcripției, îmbinării și degradării ARNm în acele celule.

Este o tehnologie promițătoare, dar timpurie.

„Decalajul persistent între promisiunea și realitatea Viteza ARN-ului și-a restricționat în mare măsură aplicarea”, au scris autorii în lucrare.

Pentru a reduce această lacună, TopicVelo lasă deoparte modelele deterministe, îmbrățișând – și adunând perspective din – un model stocastic mult mai dificil care reflectă biologia aleatorie inevitabilă.

„Celulele, când te gândești la ele, sunt intrinsec aleatorii”, a spus Gao, primul autor al lucrării. „Puteți avea gemeni sau celule identice genetic, care vor crește pentru a fi foarte diferite. TopicVelo introduce utilizarea unui model stocastic. Suntem capabili să captăm mai bine biofizica de bază în procesele de transcripție care sunt importante pentru transcripția ARNm”.

Echipa a realizat, de asemenea, că o altă presupunere limitează viteza standard de ARN. „Majoritatea metodelor presupun că toate celulele exprimă practic același program mare de gene, dar vă puteți imagina că celulele trebuie să facă diferite tipuri de procese simultan, în grade diferite”, a spus Riesenfeld. Dezlegarea acestor procese este o provocare.

Modelarea probabilistică a subiectelor – un instrument de învățare automată folosit în mod tradițional pentru a identifica teme din documente scrise – a oferit echipei UChicago o strategie. TopicVelo grupează datele scRNA-seq nu după tipurile de celulă sau genă, ci după procesele în care sunt implicate acele celule și gene. Procesele sunt deduse din date, mai degrabă decât impuse de cunoștințele externe.

" Dacă te uiți la o revistă de știință, aceasta va fi organizată pe teme precum „fizică”, „chimie” și „astrofizică”, astfel de lucruri”, a spus Gao. „Am aplicat acest principiu de organizare datelor de secvențiere a ARN-ului unicelular. Așa că acum, ne putem organiza datele pe subiecte, cum ar fi „sinteza ribozomală”, „diferențierea”, „răspunsul imun” și „ciclul celular”. Și putem se potrivesc modelelor transcripționale stocastice specifice fiecărui proces.”

După ce TopicVelo dezlănțuiește acest grup de procese și le organizează după subiect, aplică ponderea subiectelor înapoi pe celule, pentru a ține seama de ce procent din profilul transcripțional al fiecărei celule este implicat în ce activitate.

Conform lui Riesenfeld, „Această abordare ne ajută să privim dinamica diferitelor procese și să înțelegem importanța acestora în diferite celule. Și acest lucru este util mai ales atunci când există puncte de ramificație sau când o celulă este tras în direcții diferite.”

Rezultatele combinării modelului stocastic cu modelul subiect sunt izbitoare. De exemplu, TopicVelo a fost capabil să reconstruiască traiectorii care anterior necesitau tehnici experimentale speciale pentru a se recupera. Aceste îmbunătățiri extind foarte mult aplicațiile potențiale.

Gao a comparat concluziile lucrării cu lucrarea în sine – produsul multor domenii de studiu și expertiză.

„La PME, dacă ai chimie proiect, sunt șanse să existe un student la fizică sau la inginerie care lucrează la el”, a spus el. „Nu este niciodată doar chimie.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Cine este soția lui Dave Myers, Liliana Orzac? Faceți cunoștință cu femeia „remarcabilă” care l-a susținut pe starul Hairy Biker în călătoria sa „teribilă” împotriva cancerului

Călin Georgescu are dreptate: O companie din Elveția are cele mai multe nave din Europa, peste 800 de nave

Sorina Matei despre Lovitura de Stat : Care Putin? Sistemul de la noi se comporta MAI RAU ca Putin

_ Fostul campion mondial de F1 schimbă șoc cariera după ce a părăsit sportul

_ Brentford 0-0 Man City - Premier League: scor live, știri și actualizări ale echipelor, deoarece Erling Haaland și Kevin De Bruyne ÎNCEP împreună pentru prima dată din august

_ Casa unui englez chiar este castelul lui! Conac uimitor de gradul II din Kent rural, înconjurat de un șanț, este vândut pentru 4,5 milioane de lire sterline

_ Clima: Tehnologia de captare a carbonului este în plină expansiune și confuză

_ Urmăriți în direct: Președintele Fed Powell vorbește despre perspectiva economică

_ Ar trebui să cumpăr un apartament cu 20 de ani de închiriere?

_ Protestatarii anti-Israel promit să lupte și să apere tabăra Universității Columbia, în timp ce poliția antiterorism se adună lângă campus, după ce mulțimea a ignorat termenul limită al președintelui de la miezul nopții de a pleca

_ Nicolae Ciucă încinge scandalul Nordis: Ciolacu are un trecut tulbure, un partid în buzunarul mafiei imobiliare

_ Reprezentantul Greg Murphy spune că are „unele dovezi” că Biden a fost „susit” de droguri pentru discursul său bizar despre starea Uniunii (VIDEO)

Primele douăzeci de companii maritime din lume

_ Cea mai bună evadare la țară? Fermă de la distanță, cu vederi extinse ale două linii de coastă, este disponibilă pe piață pentru 1,5 milioane de lire sterline

_ „Lacurile de sodă” din Africa de Est se ridică, amenințăndu-și flamingii emblematici

_ Descoperirea mecanismului de ciclizare a β-1,2-glucan sintetazei ciclice

_ Șeful Pentagonului somează Ucraina: 'Să nu atace rafinăriile rusești! Ar putea amenința piața mondială a energiei'

_ România - Irlanda de Nord 1-1, la pauză

_ Fintech are o problemă de gen – iată de ce ar trebui să vă pese

_ Românii, avertizaţi că Franţa a ridicat planul Vigipirate la cel mai înalt nivel: „urgenţă atentat”

_ Zendaya își consolidează statutul de cea mai bine îmbrăcată într-o rochie albă strălucitoare pe tema tenisului, cu fante îndrăzneață până la coapsă, în timp ce sosește la premiera din Marea Britanie a noului ei film FOARTE plin de viață, Challengers.

_ Raport: �Lucrătorii din domeniul sănătății� au violat nevinovați; �Păstrătorii� ONU au bombardat civili

_ Am ieșit din căsnicia mea brutală - apoi fostul meu a găsit o nouă modalitate de a mă chinui prin „abuz ipotecar”: NADIA JEFFRIES spune ce trebuie să știe orice persoană care se gândește să divorțeze

_ Urmăriți superyacht-ul de 300 de milioane de dolari al activistului �Schimbări climatice� Mark Zuckerberg (VIDEO)

_ VIDEO Hotelul despre care puțini știu că este o capodoperă arhitecturală a litoralului românesc

_ Expert: IT-ul românesc livrează astăzi soluţii cap-coadă

_ Un student care protesta la NYU pare să nu știe de ce este chiar acolo � se �ntoarce la �ntrebarea prietenului (VIDEO)

_ Mama de 22 de copii, Sue Radford, îl lovește pe soțul Noel după ce acesta și-a zgâriat autocaravana de 40.000 de lire sterline în timpul mini-pauzei la Edinburgh

_ În fiecare Paște, cheltuim aproximativ 62 USD pe cap pe ciocolată, dar costul achiziționării de produse nedurabile poate fi mult mai mare

_ Gripa aviară foarte patogenă a fost detectată la vacile de lapte din Michigan, Idaho, New Mexico, Kansas și Texas

_ știi cum să-l vezi? Unul din patru oameni confundă troscotul japonez cu plante inofensive din grădinile lor - iată cele cinci semne cheie la care trebuie să țineți cont

Evenimentul Zilei niste lichele care în frunte cu Andronic și Curelea aplauda lovitura de stat și mârșăvia prin care oamenilor li s-a luat dreptul la vot

_ Firma de reduceri fiscale Brooksdale se pregătește să intre în lichidare, ridicând întrebări pentru cei cu rambursări HMRC în așteptare

_ Silvestru Șoșoacă, scrisoare explozivă către Diana Șoșoacă: Ai lipsă de rațiune și discernământ! Trezește-te, Diana!

_ Pelerinaj cu racla Sf. Cuv. Dimitrie cel Nou: Măsuri speciale în traficul din București

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Studiul identifică modalități de a ajuta mai bine copiii care se confruntă cu lipsa adăpostului

_ SUA blochează moțiunea Consiliului de Securitate care dă vina pe Israel pentru incidentul mortal de livrare de ajutoare din Gaza

_ ADN-ul și oasele antice dezvăluie specii aflate în mișcare ca urmare a schimbărilor climatice de acum mii de ani

_ United Right Alliance: Combined elections, a crime against Romanian democracy

_ Un moment de adevăr: cinci întrebări pentru Hunter Biden

_ DECALOG: De ce insistă PNL să mențină cota unică

_ Studiul arată că oxidul de magneziu suferă o tranziție dinamică atunci când vine vorba de exoplanetele super-Pământului

_ Zelenski se va adresa Parlamentului European la 1000 de zile de la invazia Rusiei

_ Josep Borell reacționează după declarațiile lui Donald Trump: NATO nu poate depinde de capriciile preşedintelui SUA

_ Fanii sărbătoresc revenirea lui Tom Hiddleston în The Night Manager în timp ce BBC anunță încă două serii ale dramei de succes

_ Vine asta în orașul tău? Consiliile nebunilor ecologice duc un război șoferilor din Marea Britanie, Oxfordul fiind acum pregătit să-și extindă zona cu emisii zero și amenzi DUBLE pentru șoferi - și nu sunt singuri

_ Hamas răspunde ofertei de încetare a focului cu un „plan de armistițiu” de 135 de zile, dar Israelul este pesimist

_ 8 din 10 câini se bucură de televizor la fel de mult ca și dvs., dar puteți ghici ce le place cel mai mult să se uite?

_ Sunt un expert în carieră și acestea sunt cele cinci greșeli pe care le faci când îți scrii CV-ul

_ Situaţia de securitate din zona Mării Negre, prezentată de MApN comisiilor reunite de apărare

_ Procesul penal al lui Donald Trump. Kremlinul şi Budapesta îl sprijină pe Trump, iar alţi aliaţi respectă procesul juridic din SUA

_ Rafila susținut puternic de americani pentru a proteja fondurile europene alocate reformei sănătății

_ Păsările de mare care se luptă sunt aruncate un colac de salvare prin noua interdicție comercială a pescuitului în Marea Nordului, dar s-ar putea să nu fie suficient

Pentru prima dată în 34 de ani se joacă pe față: SOROȘ CONTRA RESTUL ȚĂRII

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Prințului William i-a fost dezarticulat nasul de către regina Camilla, care a înlocuit regele Charles, în timp ce acesta se recuperează de cancer?

_ Setul de date integrat, primul de acest fel, permite cercetarea dintre gene și ecosisteme

_ #CentenarPetrolul INTERVIU Mircea Dridea: Am rămas să joc la Ploieşti pentru părinţii mei, pentru prieteni şi public

_ Faceți cunoștință cu Sophie Rain, tânăra vedetă OnlyFans care a câștigat 43 de milioane de dolari într-un an

_ 1.300 de ilegali africani invadează Primăria New Yorkului după ce li s-au promis cărți verzi (VIDEO)


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62 Pag.63
Pag.64 Pag.65 Pag.66 Pag.67 Pag.68 Pag.69 Pag.70 Pag.71
Pag.72 Pag.73 Pag.74 Pag.75

Nr. de articole la aceasta sectiune: 4441, afisate in 75 pagini.