单细胞转录组学通过检测单个细胞的基因表达水平,揭示细胞之间的异质性,鉴定和发现新的细胞亚群,并帮助研究者深入理解不同细胞类型在组织中的功能。

为方便零基础开展单细胞数据分析,HiOmics云平台推出了十余种单细胞分析工具,涵盖数据质控与分群、细胞类型注释、Marker基因可视化、细胞组成比例、功能富集分析及细胞通讯分析等多个环节。通过完整的分析流程,无需编程即可完成单细胞转录组数据的分析与可视化,并为项目论文提供图表和结果支持。

工具链接:https://www.henbio.com/tools

进入【云分析流程化】→【单细胞转录组分析】

第一步:上传数据文件+质控分群

(https://www.henbio.com/tooldetail?id=446)

上传文件:该上传文件为压缩文件形式,文件夹命名为inputFile,在inputFile下另包含有标准10X genomics分析文件的文件夹,此文件夹自行命名(如下图中的sample1、sample2、sample3文件夹),每个文件夹只对应一个样本。(如下示例所示)

设置质控分群参数:

【基因数】:根据小提琴图中的nFeature_RNA分布设置过滤范围。通常,基因数异常偏低或偏高的细胞可能属于低质量细胞或双细胞,应根据数据分布进行合理过滤。

【线粒体基因比例】:根据小提琴图中的线粒体基因比例设置过滤阈值。线粒体基因比例过高通常提示细胞状态较差。一般建议将阈值设置为不超过20%,具体数值应结合样本类型和数据质量综合判断。

【分辨率】:分辨率越大,分群得到的群数越多(建议不超过1),默认为0.5

点击【运行】,服务器运算后输出单细胞分群cluster等结果文件,其中的Seuratproject.rds文件要用作为下一步分析的输入数据文件。

每次提交运行任务后生成记录,不会互相影响,在任务列表中可以点击任务ID查看不同分析任务的结果。

第二步:细胞类型注释

点击【细胞类型注释】→选择【单细胞转录组质控及分群】后得到的Seuratproject.rds文件→通过selfannotation人工方式或singleR自动方式两种方式对第一步的单细胞分群结果进行注释。选择人工方式需上传对应注释文件,选择自动方式需选择参考数据集→点击【运行】

运行得到的结果为细胞分群降维图和Seuratproject.rds文件,依据此文件就可以开展后面的大部分的单细胞分析了。

单细胞转录组构成比

点击【单细胞转录组构成比】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→点击【运行】

通过分析单细胞数据,揭示细胞内各种化学成分在数量上的比例和组成。

单细胞表达谱矩阵的获取

点击【单细胞表达谱矩阵的获取】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→点击【运行】

单细胞表达谱是对单个细胞进行基因表达的分析,了解每个细胞在不同时间点或条件下基因的表达水平和模式。

单细胞基因表达量密度图

点击【单细胞基因表达量密度图】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→选择【基因文件】→点击【运行】

密度图可以展示不同基因在单细胞中的表达水平分布情况,帮助研究者快速了解哪些基因在细胞群体中表达较高或较低。

细胞通讯分析(一)

点击【细胞通讯分析(一)】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→选择【物种模式】→点击【运行】

细胞通讯分析(二)

点击【细胞通讯分析(二)】→选择【细胞通讯分析(一)】后得到的Seuratproject.rds文件→选择【作图方式】→选择【是否指定感兴趣的细胞类型】等设置→点击【运行】

设置参数

【作图方式】:可选择的作图方式有圈图、热图、层次图;

【感兴趣的细胞】:适用于层次图分析。若希望指定某类细胞作为自分泌信号的来源,需要输入相应的细胞编号;

【是否指定感兴趣的细胞类型】:选“是”则需输入细胞的编号,“否”则绘制所有类型的细胞之间的细胞通讯;

【感兴趣的细胞类型的细胞的编号】:感兴趣的细胞类型的细胞的编号;

【指定的信号通路】:输入指定的信号通路;

【输出模式的数量】:多个细胞群和信号通路如何协调发挥作用;

【输入模式的数量】:输入模式显示目标细胞;

细胞通讯分析通过统计不同细胞类型中受体和配体的表达及配对情况,推断不同细胞之间的相互作用。

单细胞基因表达堆叠小提琴图

点击【单细胞基因表达堆叠小提琴图】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→选择【感兴趣的基因】文件→选择【物种】→点击【运行】

通过在同一图表中堆叠展示多个细胞群或细胞类型的小提琴图,以比较它们之间的基因表达变化。

单细胞富集分析(KEGG)

点击【单细胞富集分析(KEGG)】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→选择【模式物种】文件→选择【log2FC阈值】→点击【运行】

KEGG富集分析揭示单细胞生物学功能、通路和疾病关联。

单细胞富集分析(GO)

点击【单细胞富集分析(GO)】→选择【细胞类型注释】后得到的Seuratproject.rds文件→选择【模式物种】文件→选择【log2FC阈值】【主要分析过程】【多重假设检验矫正方法】→点击【运行】

GO富集分析揭示单细胞生物学功能、通路和疾病关联。

HiOmics云平台提供从数据上传、质量控制、细胞分群、细胞类型注释,到细胞组成分析、基因表达可视化、细胞通讯及功能富集分析的一站式单细胞转录组分析流程。全程无需编程,适合没有生物信息学分析基础的用户快速完成单细胞数据分析和结果可视化。

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