Разработан улучшенный метод сравнения экспрессии генов в отдельных клетках

Исследователи из Детской исследовательской больницы Сент-Джуд разработали алгоритм NBID (negative binomial model with independent dispersions), который обеспечивает более точный и чувствительный метод выявления различий в экспрессии генов в отдельных клетках. Алгоритм доступен исследователям по всему миру бесплатно.

Проблема и решение

Технология секвенирования РНК единичных клеток (single-cell RNA sequencing) широко используется для изучения рака, иммунной системы и других органов. Однако статистические методы для анализа таких данных отстают. NBID — это программный пакет, созданный специально для анализа данных секвенирования РНК единичных клеток. Он показал более высокую точность и чувствительность при анализе дифференциальной экспрессии генов по сравнению с другими пакетами.

Как это работает

Исследователи используют молекулярные «штрих-коды» (unique molecular identifiers, UMI) для отслеживания экспрессии генов, помечая и подсчитывая матричные РНК (mRNA). Анализ показал, что данные UMI-подсчёта лучше аппроксимируются отрицательным биномиальным распределением (negative binomial model), чем данные read counts. NBID позволяет использовать как ген-специфичные, так и групповые модели, что улучшает производительность.

Результаты

В сравнительных тестах NBID продемонстрировал более высокую чувствительность и точность в распознавании различий экспрессии генов между разными группами клеток. Например, алгоритм помог идентифицировать маркерные гены для разделения субпопуляций клеток рабдомиосаркомы с различными паттернами экспрессии, что указывает на потенциально новый механизм прогрессии этой солидной опухоли.

Исследование опубликовано в журнале Genome Biology.