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10x Genomics神器—Loupe Cell Browser操作寶典
發布日期:2019-11-04瀏覽:
還記得我們前兩天培訓中的Loupe可視化軟件的內容嗎?今天我們就趁熱打鐵一起來重溫一下。文章很長,建議收藏,反復查看!
 
10x Genomics擁有從實驗到數據分析一套完整的單細胞解決方案,single cell analysis pipelines(Cell Ranger)和可視化的互動分析軟件(Loupe Cell Browser)是解決方案中的亮點,10x轉錄組數據必經Cell Ranger進行質控、參考基因組比對等初步的數據處理,Cell Ranger也可以繼續進行基本的單細胞分析包括細胞聚類和差異基因篩選,但現在主流的單細胞分析方法常用R包Seurat。Cell Ranger和Seurat的分析結果都可以在Loupe Cell Browser中進行可視化操作,方便研究者對數據分析結果有更好的了解和挖掘。
 
那什么是Loupe Cell Browser?
Loupe Cell Browser是一個適用于Windows和MacOS的桌面應用程序,用于打開10X單細胞分析結果文件中的.cloupe文件,以便快捷地查看和分析10x Chromium™ Single Cell 5' 和3' 基因表達數據。目前Loupe Cell Browser已更新至3.3.1版本,可應用于Cell Ranger 1.3、2.x及3.0產生的.cloupe文件和Seurat分析結果。
 
首先通過下載安裝Loupe Cell Browser,界面會出現10x官方與Fred Hutchinson Cancer Research Center合作產生的單細胞轉錄組數據AMLTutorial.cloupe,點擊相應行即可打開;若要打開其他新的cloupe文件點擊下方按鈕。在我們公司所提供的分析結果中,每一個樣本都有相應的.cloupe文件,Loupe Cell Browser安裝后可以直接點擊sample xx.cloupe文件打開。
 
打開后我們可以看到多種操作工具,運用這些工具我們可以實現八大應用:
1. Significant Features尋找差異表達基因
2. Identifying Cell Types鑒定細胞類型
3. Exploring Substructure自定義細胞群
4. Identifying Cell Subtypes探索細胞亞型
5. Sharing Results輸出想要的圖表
6. Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表達譜和V(D)J數據
7. Feature Barcoding通過細胞表面蛋白識別細胞類型
8. 可以導入其他分析方法的結果(如Seurat),實現以上分析操作
 
 
1 Finding Significant Genes尋找差異表達基因
 
以AMLStatus為例,該數據出自zheng等人的研究[1],通過cellranger aggr對三個樣本合并處理,包括AMLNormal1 (1988 cells)、AMLNormal2 (2497 cells)和AMLPatient (3929 cells)。
使用“分屏”工具選擇所要展示的數據AMLStatus,則會按Normal和Patient分屏顯示,點擊“計算”按鈕計算Normal和Patient差異表達基因,在Gene/Feature Expression模式下查看基因表達差異。
 
Zheng et al, Massively parallel digital transcriptional profiling of single cells. (2017; doi:10.1038/ncomms14049)
 
2 Identifying Cell Types鑒定細胞類型
 
根據marker基因鑒定細胞類型,在Gene/Feature Expression模式下操作,如查看B細胞marker CD79A和CD79B在細胞群中的表達,發現B細胞marker明顯地聚集在一群中表達,亮紅或亮綠說明CD79A和CD79B呈高表達(基因表達的色階有多種選擇),高亮的細胞從而被鑒定為B細胞群。
 
除了直接在搜索框中輸入基因symbol查詢外,還可導入細胞marker表格(格式見下圖),導入之后在Feature List中就可以按某細胞Markers選擇查看。
 
3 Exploring Substructure自定義細胞群
 
Marker基因鑒定完細胞類型之后,需要接著定義細胞群,賦予對應的細胞類型名稱。其中有部分彌散的細胞不在主要的細胞群里,需要用“套索”工具將這部分細胞移除。
 
若在主群中存在數個子群,利用套索工具,選中子群并命名。
 
4 Identifying Cell Subtypes探索細胞亞型
 
選擇“filters”,利用marker基因鑒定細胞亞型,以TCL1A表達與否為例,區分成熟與非成熟B細胞(成熟的B細胞不表達TCL1A),逐步創建過濾規則,最終將B細胞區分為成熟的和非成熟亞型。
 
5 Sharing Results輸出想要的結果
 
進行了這么多分析操作,您肯定想把辛苦分析到的結果保存下來,比如tSNE圖、熱圖、差異表達基因,那么請接招吧:
 
6 Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表達譜和V(D)J數據
 
通過10x Genomics平臺,利用barcode標簽同一個樣本可以同時檢測轉錄組表達和V(D)J序列信息,數據分析后分別得到.cloupe文件和.vloupe文件(使用對應的Loupe V(D)J Browser軟件打開),這兩種數據在Loupe Cell Browser中可以進行整合分析。以官網數據LungTumorGEX.cloupe和LungTumorT.vloupe為例,進行如下整合操作:
 
7 Feature Barcoding在蛋白水平分析單細胞
 
10x Genomics結合TotalSeq™-B(3'端轉錄組)或TotalSeq™-C(5'端轉錄組)Feature Barcoding抗體標簽技術,可以同時在單細胞水平檢測轉錄組和蛋白質表達信息,從兩個組學層面綜合解析單細胞。數據分析完成后會得到細胞表面蛋白的.cloupe文件,以官網數據MALT Gene Expression + Feature Barcoding Antibodies為例,通過蛋白水平識別細胞類型,這與轉錄組水平的識別結果相輔相成,使得對細胞類型的鑒定更加精確:
 
8 可以導入其他分析方法的結果(如Seurat),實現以上分析操作
 
單細胞研究如火如荼,單細胞的分析方法也層出不窮,像主流的Seurat分析,但單細胞可視化操作軟件卻比較少見,Loupe Cell Browser的出現使研究者們可以十分便捷地挖掘自己的單細胞數據。為了能夠與不同的分析方法無縫銜接,Loupe Cell Browser增設了相應的功能,通過使用3.1.x版本將Seurat等其他方法產生的降維坐標.csv文件和細胞分群.csv文件導入軟件內,就可以進行同cellranger分析結果一樣的分析操作:
 
友好的附加選項:3.1.x版本允許同時打開多個.cloupe文件,可以平行操作多個分析結果。
這一波波神操作,趕快行動吧!
還記得我們前兩天培訓中的Loupe可視化軟件的內容嗎?今天我們就趁熱打鐵一起來重溫一下。文章很長,建議收藏,反復查看!
 
 
10x Genomics擁有從實驗到數據分析一套完整的單細胞解決方案,single cell analysis pipelines(Cell Ranger)和可視化的互動分析軟件(Loupe Cell Browser)是解決方案中的亮點,10x轉錄組數據必經Cell Ranger進行質控、參考基因組比對等初步的數據處理,Cell Ranger也可以繼續進行基本的單細胞分析包括細胞聚類和差異基因篩選,但現在主流的單細胞分析方法常用R包Seurat。Cell Ranger和Seurat的分析結果都可以在Loupe Cell Browser中進行可視化操作,方便研究者對數據分析結果有更好的了解和挖掘。
 
 
那什么是Loupe Cell Browser?
 
Loupe Cell Browser是一個適用于Windows和MacOS的桌面應用程序,用于打開10X單細胞分析結果文件中的.cloupe文件,以便快捷地查看和分析10x Chromium™ Single Cell 5' 和3' 基因表達數據。目前Loupe Cell Browser已更新至3.3.1版本,可應用于Cell Ranger 1.3、2.x及3.0產生的.cloupe文件和Seurat分析結果。
 
首先通過下載安裝Loupe Cell Browser,界面會出現10x官方與Fred Hutchinson Cancer Research Center合作產生的單細胞轉錄組數據AMLTutorial.cloupe,點擊相應行即可打開;若要打開其他新的cloupe文件點擊下方按鈕。在我們公司所提供的分析結果中,每一個樣本都有相應的.cloupe文件,Loupe Cell Browser安裝后可以直接點擊sample xx.cloupe文件打開。
 
 
打開后我們可以看到多種操作工具,運用這些工具我們可以實現八大應用:
1. Significant Features尋找差異表達基因
2. Identifying Cell Types鑒定細胞類型
3. Exploring Substructure自定義細胞群
4. Identifying Cell Subtypes探索細胞亞型
5. Sharing Results輸出想要的圖表
6. Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表達譜和V(D)J數據
7. Feature Barcoding通過細胞表面蛋白識別細胞類型
8. 可以導入其他分析方法的結果(如Seurat),實現以上分析操作
 
 
 
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以AMLStatus為例,該數據出自zheng等人的研究[1],通過cellranger aggr對三個樣本合并處理,包括AMLNormal1 (1988 cells)、AMLNormal2 (2497 cells)和AMLPatient (3929 cells)。
使用“分屏”工具選擇所要展示的數據AMLStatus,則會按Normal和Patient分屏顯示,點擊“計算”按鈕計算Normal和Patient差異表達基因,在Gene/Feature Expression模式下查看基因表達差異。
 
 
 
 
Zheng et al, Massively parallel digital transcriptional profiling of single cells. (2017; doi:10.1038/ncomms14049)
 
 
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Identifying Cell Types鑒定細胞類型
 
根據marker基因鑒定細胞類型,在Gene/Feature Expression模式下操作,如查看B細胞marker CD79A和CD79B在細胞群中的表達,發現B細胞marker明顯地聚集在一群中表達,亮紅或亮綠說明CD79A和CD79B呈高表達(基因表達的色階有多種選擇),高亮的細胞從而被鑒定為B細胞群。
 
 
 
除了直接在搜索框中輸入基因symbol查詢外,還可導入細胞marker表格(格式見下圖),導入之后在Feature List中就可以按某細胞Markers選擇查看。
 
 
 
 
 
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Exploring Substructure自定義細胞群
 
Marker基因鑒定完細胞類型之后,需要接著定義細胞群,賦予對應的細胞類型名稱。其中有部分彌散的細胞不在主要的細胞群里,需要用“套索”工具將這部分細胞移除。
 
 
 
 
若在主群中存在數個子群,利用套索工具,選中子群并命名。
 
 
 
 
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Identifying Cell Subtypes探索細胞亞型
 
選擇“filters”,利用marker基因鑒定細胞亞型,以TCL1A表達與否為例,區分成熟與非成熟B細胞(成熟的B細胞不表達TCL1A),逐步創建過濾規則,最終將B細胞區分為成熟的和非成熟亞型。
 
 
 
 
 
 
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Sharing Results輸出想要的結果
 
進行了這么多分析操作,您肯定想把辛苦分析到的結果保存下來,比如tSNE圖、熱圖、差異表達基因,那么請接招吧:
 
 
 
 
 
 
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Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表達譜和V(D)J數據
 
通過10x Genomics平臺,利用barcode標簽同一個樣本可以同時檢測轉錄組表達和V(D)J序列信息,數據分析后分別得到.cloupe文件和.vloupe文件(使用對應的Loupe V(D)J Browser軟件打開),這兩種數據在Loupe Cell Browser中可以進行整合分析。以官網數據LungTumorGEX.cloupe和LungTumorT.vloupe為例,進行如下整合操作:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Feature Barcoding在蛋白水平分析單細胞
 
10x Genomics結合TotalSeq™-B(3'端轉錄組)或TotalSeq™-C(5'端轉錄組)Feature Barcoding抗體標簽技術,可以同時在單細胞水平檢測轉錄組和蛋白質表達信息,從兩個組學層面綜合解析單細胞。數據分析完成后會得到細胞表面蛋白的.cloupe文件,以官網數據MALT Gene Expression + Feature Barcoding Antibodies為例,通過蛋白水平識別細胞類型,這與轉錄組水平的識別結果相輔相成,使得對細胞類型的鑒定更加精確:
 
 
 
 
 
 
 
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可以導入其他分析方法的結果(如Seurat),實現以上分析操作
 
單細胞研究如火如荼,單細胞的分析方法也層出不窮,像主流的Seurat分析,但單細胞可視化操作軟件卻比較少見,Loupe Cell Browser的出現使研究者們可以十分便捷地挖掘自己的單細胞數據。為了能夠與不同的分析方法無縫銜接,Loupe Cell Browser增設了相應的功能,通過使用3.1.x版本將Seurat等其他方法產生的降維坐標.csv文件和細胞分群.csv文件導入軟件內,就可以進行同cellranger分析結果一樣的分析操作:
 
 
        
 
友好的附加選項:3.1.x版本允許同時打開多個.cloupe文件,可以平行操作多個分析結果。
 
 
 
這一波波神操作,趕快行動吧!
 
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