Heyuan Sun, Kyoto Universiteti

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriTəkhüceyrəli məlumatların təhlilində həm texniki səs-küy (ölçmə zamanı daxil olan), həm də toplu səs-küy (təcrübə şəraitində və ya avadanlıqdakı fərqlərdən yaranan) həqiqi mobil məlumatı gizlədə bilər. RECODE (və onun təkmil forması iRECODE) yüksək ölçülü statistik nəzəriyyəyə əsaslanan səs-küyün azaldılması metodudur. O, eyni zamanda müxtəlif növ tək hüceyrəli məlumatlarda bu səsləri azaldır. RECODE orijinal məlumat strukturunu dəyişdirmədən yalnız səs-küyü azaldır, demək olar ki, bütün mövcud məlumat təhlili üsullarının nəticələrini yaxşılaşdıra bilər. Kredit: Kanon Tanaka

Hüceyrələr dünyası təəccüblü dərəcədə səs-küylüdür. Hər bir hüceyrə özünəməxsus genetik məlumat daşıyır, lakin hüceyrə fəaliyyətini ölçməyə çalışdığımız zaman siqnallar itə və ya bulanıqlaşa bilər və təcrübələr arasındakı fərqlər məlumatları daha da gizlədə bilər. Bu çətinliklər tədqiqatçıların hüceyrələrin həqiqi davranışını, xüsusən nadir hüceyrə növlərini və ya xəstəliyin ilkin mərhələlərində görünən incə dəyişiklikləri öyrənərkən çətinləşdirdi.

Nümunə olaraq tək hüceyrəli RNT ardıcıllığını götürün. Bu, fərdi hüceyrə səviyyəsində gen ifadəsini öyrənmək üçün güclü bir texnikadır, lakin iki əsas səs-küy növünə görə tez-tez əhəmiyyətli çətinliklərlə qarşılaşır: texniki səs-küy və toplu səs-küy.

Texniki səs-küy, müəyyən genlərin ifadə olunsa belə aşkar edilmədiyi “tərk etmə effekti” kimi ölçmə proseslərində xas məhdudiyyətlərdən yaranır. Toplu səs-küy təcrübələr zamanı təqdim edilən dəyişikliklərə aiddir, məsələn, eksperimental şəraitdə və ya istifadə olunan avadanlıqda fərqlər, verilənlər bazası arasında uyğunsuzluqlara səbəb olur.

Bu problemləri həll etmək üçün Kyoto Universitetinin İnsan Biologiyasının Qabaqcıl Tədqiqat İnstitutunda (WPI-ASHBi) dosent Yusuke İmoto və onun komandası təkhüceyrəli RNT ardıcıllığı məlumatlarında texniki səs-küyü azaldan yüksək ölçülü statistik metod olan RECODE ( ölçülülüyün lənətinin həlli ) işləyib hazırladı.

Tək hüceyrəli məlumatlar “yüksək ölçülüdür”, yəni hər hüceyrədə minlərlə gen ölçülür. Belə yüksək ölçülü məkanlarda hər hansı təsadüfi səs-küy həqiqi bioloji siqnalları alt-üst edə bilər, bu problem “ölçülülüyün lənəti” kimi tanınır. Ənənəvi statistik üsullar bu şərtlər altında mənalı nümunələri müəyyən etmək üçün mübarizə aparır.

RECODE fərdi genlər üçün onların gözlənilən dəyərlərinə yaxın ifadə nümunələrini aşkar etmək üçün qabaqcıl statistik metodları tətbiq etməklə bu problemi aradan qaldırır. Bu yanaşmanın mürəkkəb parametrlərə və ya maşın öyrənmə texnikalarına əsaslanmadan aydın gen aktivləşdirmə profillərini təmin edərək, digər metodlardan üstün olduğu göstərilmişdir.

RECODE-a əsaslanaraq, Prof. Imoto indi yüksək dəqiqlik və aşağı hesablama dəyəri ilə həm texniki, həm də toplu səs-küyü eyni vaxtda azaldan təkmil versiya olan iRECODE (İnteqrativ RECODE) təqdim etdi.

Bu təkmilləşdirmə daha əhatəli səs-küyün azaldılmasına imkan verir, nadir hüceyrə növlərini və mürəkkəb prosesləri başa düşmək üçün vacib olan incə bioloji dəyişiklikləri aşkar etməyi asanlaşdırır.

iRECODE, RNT ardıcıllığı, məkan transkriptomikası və scHi-C daxil olmaqla bir çox növ tək hüceyrəli verilənlər bazasında işləyir və əvvəllər gizlədilən hüceyrə nümunələrini aşkar edir. Bu tapıntılar Cell Reports Methods jurnalında onlayn olaraq dərc edilib .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1758273212&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-09-method-noise-clarity-cell-analysis.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1758273212220&bpp=1&bdt=125&idt=108&shv=r20250918&mjsv=m202509110101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758273158%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1758273158%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1758273158%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=734879909642&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2502&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31094369%2C95370628%2C95370776%2C95371811%2C95371815&oid=2&pvsid=396132156051419&tmod=1368097797&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage5.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=221

Əsas tapıntılar

Təkhüceyrəli RNT sıralama məlumatlarına tətbiq edildikdə, iRECODE gen ifadə paylamalarını dəqiqləşdirdi və seyrəkliyi aradan qaldırdı (bir çox məlumat girişinin 0 olduğu, texniki səs-küy nəticəsində). Həmçinin, iRECODE toplu səs-küyü effektiv şəkildə azaldır, hər bir hüceyrə növünün unikal şəxsiyyətini qoruyarkən partiyalar arasında daha yaxşı hüceyrə tipli qarışdırmağa nail olur.

Metod texniki səs-küyün azaldılması və toplu korreksiya üsullarının birləşməsindən təxminən 10 dəfə daha səmərəlidir və Drop-seq, Smart-Seq və çoxsaylı 10x Genomics protokolları daxil olmaqla bir çox texnologiyalarda işləyir.

RECODE-un imkanları təkhüceyrəli RNT ardıcıllığından kənara çıxır, çünki təsadüfi molekulyar nümunə götürməyə əsaslanan digər təkhüceyrəli məlumat dəstlərində texniki səs-küyü azaltmağa kömək edə bilər. Məsələn, scHi-C məlumatları xromosomun müxtəlif hissələrinin ayrı-ayrı hüceyrələrdə fiziki olaraq necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu ölçür.

Bununla belə, scHi-C məlumatları çox seyrək ola bilər, bu da mənalı hüceyrə növlərini və ya xromosom kontaktlarını müəyyən etməyi çətinləşdirir. RECODE tətbiqi bu seyrəkliyi əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və hüceyrələr arasındakı fərqləri daha yaxşı əks etdirən real qarşılıqlı əlaqəni üzə çıxarır. Bundan əlavə, RECODE və mövcud maşın öyrənməsinə əsaslanan metodun birləşməsi hüceyrə qruplaşmasının dəqiqliyini sürətləndirir.

RECODE tətbiqinin başqa bir nümunəsi, texniki səs-küy mühüm nümunələri bulandırsa da, müxtəlif hüceyrələrin toxumalarda necə davrandığını və qarşılıqlı əlaqəsini öyrənməyə imkan verən məkan transkriptomikasıdır. Fərqli platformalar, növlər, toxuma növləri və genlər arasında ardıcıl olaraq aydınlaşdırılmış siqnalları və azaldılmış seyrəkliyi RECODE edin, onun məkan transkriptomikasında geniş tətbiqini nümayiş etdirin.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

iRECODE tədqiqatçılara ayrı-ayrı hüceyrələrin həqiqi səslərinə “qulaq asmağa” imkan verir, bu da hüceyrə davranışını görünməmiş aydınlıqla öyrənməyə imkan verir. Çoxsaylı məlumat növlərini və geniş miqyaslı məlumat dəstlərini idarə etmək qabiliyyəti onu gələcək tək hüceyrəli analiz üçün əsas alət və tək hüceyrəli tədqiqatlar üçün potensial standart əvvəlcədən emal addımı kimi yerləşdirir.

Tədqiqatçılar iRECODE-un nadir hüceyrə populyasiyaları və qocalma və ya xəstəliyin erkən mərhələləri ilə əlaqəli incə dəyişikliklər kimi əvvəllər gizli olan bioloji nümunələri aşkar etməyə kömək edəcəyini gözləyirlər.

“Bir hüceyrəli məlumatlar saysız-hesabsız mobil “pıçıltıları” ələ keçirir, lakin bu pıçıltıları səs-küydən eşitmək olduqca çətindir” dedi Prof. Imoto.

“RECODE metodumuzun təkamülü olan iRECODE, bu səsləri səthə qaldırır. Bu üsul vasitəsilə inanıram ki, hüceyrələrin gizli hekayələri, əvvəllər heç eşitmədiyimiz hekayələr davamlı olaraq üzə çıxacaq.”

Ətraflı məlumat: RECODE platforması ilə tək hüceyrəli məlumatlarda səs-küyün hərtərəfli azaldılması, Cell Reports Methods (2025). DOI: 10.1016/j.crmeth.2025.101178 . www.cell.com/cell-reports-meth … 2667-2375(25)00214-0

Jurnal məlumatı: Cell Reports Methods 

Kyoto Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir