【摘 要】
:
随着二代测序技术的高速发展,单细胞转录组测序(sc RNA-seq)被用于测量单个细胞中基因表达情况,解决了传统测序技术掩盖细胞内基因表达异质性的问题,极大的推动了疾病治疗中细胞异质性和功能异质性问题的研究。在不同的数据收集过程中,仅靠转录组分析并不能很好的研究细胞内潜在的转录调控机制,单细胞多模态数据的整合可以很好地解决这一问题,对同一细胞添加不同组学的特征并构建转录调控网络,有利于更好的研究细
论文部分内容阅读
随着二代测序技术的高速发展,单细胞转录组测序(sc RNA-seq)被用于测量单个细胞中基因表达情况,解决了传统测序技术掩盖细胞内基因表达异质性的问题,极大的推动了疾病治疗中细胞异质性和功能异质性问题的研究。在不同的数据收集过程中,仅靠转录组分析并不能很好的研究细胞内潜在的转录调控机制,单细胞多模态数据的整合可以很好地解决这一问题,对同一细胞添加不同组学的特征并构建转录调控网络,有利于更好的研究细胞内顺反式调控元件与基因之间的关系,了解细胞行使生物学功能的内在调控机制。本文首先通过10x genomics上下载具有配对样本的人体外周血(PBMC)sc RNA-seq与单细胞染色质可及性测序数据(sc ATAC-seq)数据,运用统计学方法对sc RNA-seq筛选共获得12种免疫细胞共9185个特异性标记基因,这些基因具有作为免疫细胞标志物潜力。基于sc RNA-seq对包含8728个细胞的sc ATAC-seq构建基因活跃度矩阵并进行细胞标签转移,对ENCODE数据库中19个细胞系中增强子与基因的相关性与倍数差异筛选,得到106,903个增强子-靶基因互作对。运用sc ATAC-seq中识别到的人体PBMC中染色质开放区域与细胞特异性标记基因与106,903个增强子-靶基因互作对相匹配,识别到10642个免疫细胞特异性增强子。其次,本文结合Jaspar,Transfac,Uniprobe和Taipale四个数据库的711个转录因子,根据转录因子表达、转录因子与增强子结合强度及增强子所在染色质开放区域三个特征,基于最大期望化算法对靶基因的表达值拟合,迭代增强子对靶基因作用的权重以构建增强子对靶基因表达值的预测模型;12个免疫细胞预测模型平均预测的均方根误差控制在0.578,该模型能够准确对细胞特异性标记基因表达值预测,明确细胞特异性增强子作为细胞标识的精准性。最后本文对12种免疫细胞筛选出的细胞特异性增强子-靶基因互作对以及转录因子-增强子互作对,构建每种免疫细胞类型转录因子-增强子-靶基因的三元调控网络;本研究对CD4+记忆T细胞中筛选得到的细胞特异性调控网络涉及到的基因与转录因子进行进一步分析,其中ITGB1、PBXIP1等基因在CD4+T细胞中高表达,经文献证实可作为疾病的治疗靶点;经功能分析发现CD4+记忆T细胞特异性调控网络不仅富集于常见的细胞因子通路,还涉及到癌症中PD-1检查点通路,这证明了免疫细胞特异性调控网络可以为肿瘤免疫治疗提供新的治疗靶点。综上,本文对具有配对样本的人体PBMC样本的单细胞多维组学数据进行整合,利用ENCODE数据库中增强子与靶基因互作对筛选细胞特异性增强子;基于最大期望化算法,构建增强子转录因子对靶基因表达的预测模型,并进一步根据筛选出的免疫细胞特异性的互作关系,构建免疫细胞特异性调控网络,为免疫治疗提供新的思路与见解。
其他文献
新疆红色文化资源是体现中华民族凝聚力和向心力的资源,具有强大的政治价值和深厚的历史底蕴,是区域经济社会发展的文化增长点,也是深入推进文化润疆工程的重要依托。基于其在政治、经济、文化多方面的重要价值,分析其运用于新疆大中小学思政课一体化建设的现状、问题并提出有效对策十分必要。推动新疆大中小学思政课地方红色文化资源一体化建设,要通过体现层次差异、注重一体贯通及凸显理论内涵三方面让思政课“统”起来;通过
数字化视角下大中小学思政课一体化面临着课程主体缺乏多样性、课程内容缺乏层次性、课程目标缺乏针对性、课程方法缺乏创新性等现实困境。随着大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能等新兴数字技术的蓬勃发展,数字化对大中小学思政课一体化建设的主体、内容、目标、方法也提出了新的要求。数字化视角下大中小思政课一体化建设可从制度化建设入手,完善课程主体专职为主多方参与机制,健全课程内容层次分明衔接有序机制,完善课
随着人工智能和机器人技术的发展,机器人以较低的成本和较高的自由度开始在在搜索救援,物流,仓储等场景占据一席之地。新时代也对机器人的运动提出了更高的要求,如何在众多的运动物体的场景中合理的规划出安全路径的问题是对当前移动机器人面临的一大挑战。以往,在面对物体碰撞时算法的要求是保持静止,以避免主动碰撞物体。而在动态场景中只要发生碰撞就会带来严重的后果,如在自动驾驶中,车祸的发生带来的后果都是无法承受的
随着互联网的不断发展,网络信息正呈现出爆炸式增长的趋势,许多有用信息蕴含在其中,依靠人工筛选编辑知识的方式已无法满足处理海量文本数据的需求。如何有效地从海量文本中自动提取结构化信息,提升人们筛选和获取信息的效率是当前亟需解决的问题。实体关系抽取技术是这一问题的有效解决方案,该任务旨在自动识别和抽取非结构化文本中的实体和实体间隐藏的语义关系。深度学习模型在实体关系抽取任务中显示出良好的性能,然而当前
分布式光伏大规模接入低压配电网将引起电压越限及反向重过载问题。光伏并网点具有灵活的有功、无功调节潜力,但目前相关研究多停留在理论分析及仿真验证层面,缺乏现场应用实践。首先分析光伏并网潮流特性,然后基于目前配电台区广泛应用的采集、计算设备,提出一种“云边端”协同的低压分布式光伏柔性调节体系架构,最后在某配电网台区开展现场测试,验证“云边端”协同架构的有效性,并综合分析光伏有功、无功调压效果。结果表明
普通高校的校纪校规作为一种自治规范,是普通高校进行自主管理的重要依据,并具有显著的法律特征,它对依法治校、落实高校办学自主权以及构建现代大学制度具有重大的意义。普通高校制定校纪校规的初衷,是更好地教育育人,但目的之正当并不必然保证手段的合法,校纪校规如果越界,就会侵犯学生的合法权益。近年来,我国普通高校校纪校规的建设取得了一些成绩,但是由于理论研究的滞后以及校纪校规制定本身存在的不足,当前我国普通
红色文化融入大中小学思政课一体化教学,要理清两者之间的内在关联,解决“为何能融入”的基本问题;要运用系统思维、实践思维和时代思维的方法,剖析“为何要融入”的价值意蕴;要做到优化一体化机制、构筑立体化模式和打造数字化平台,阐明“怎样来融入”的路径选择,实现红色文化循序渐进、螺旋上升地融入大中小学思政课一体化教学,为学生传承革命精神、铸牢信仰之基注入原动力。
微型机器人是机器人领域的一个重要分支,在生物医学上有很好的应用前景,对于靶向治疗,微操作,微加工,微创手术等有重要意义。微型机器人的发展离不开材料学,生物学,工程学和计算机学等学科的共同发展,过去几十年里,微型机器人经历从刚性结构转变微柔性结构,从开环控制转为闭环控制,从个体到集群的转变等多方面的发展。在实际应用场景中,面对复杂多变的环境,柔性机器人能够在人体内腔完成更多医学动作,并且不易对组织造
随着人口老龄化问题的加剧,我国面临着老年人、运动障碍的残疾人快速增长的双重叠加压力。面对急剧增加的康复、护理需求,通过科技创新来保障和改善老年人、残疾人的生活质量,已经是势在必行的重点研发任务。随着新材料、人工智能技术的不断创新,可穿戴式的外骨骼机器人已经成为老年人、残疾人提高肢体运动机能、生活质量的可行方案。由于老年人残疾人肢体活动能力弱,面向医疗康复的外骨骼机器人与用户之间的运动意图协同就显得
党和国家历来重视思想政治教育的发展,尤其是进入新时代以来,习近平总书记围绕思想政治教育发表了一系列重要讲话,深刻阐释思想政治教育新理念、新模式、新方法和新要求,为新时代思想政治教育提供基本遵循。党中央国务院以及中宣部、教育部等部门陆续下发了一系列加强大中小学思想政治教育的文件,对整体推进大中小学思想政治教育进行专业指导。2012年,为拓展育人途径,传承和弘扬大庆精神,大庆市将大庆精神铁人精神纳入思