研究人员开发了一种可视化单细胞数据的工具

现代尖端研究产生了大量数据，给科学家们带来了可视化和分析数据的挑战。维尔茨堡亥姆霍兹基于RNA的感染研究所（HIRI）和维尔茨堡施韦恩富特应用科学技术大学（THWS）的研究人员开发了一种可视化大型数据集的工具

sCIRCLE工具允许用户以交互式和用户友好的方式探索单细胞分析数据。他们的研究结果发表在《NAR基因组学和生物信息学》杂志上

抗生素耐药性在全球范围内不断上升，对卫生保健系统构成重大挑战。了解一些细菌如何以及为什么会产生这种防御的潜在过程至关重要

细菌基因表达的差异——读取基因中的信息——可以提供线索

细菌单细胞RNA测序，或“scRNA-seq”，已成为分析这些变异的重要工具。这项技术提供了特定时间点单个细胞中基因表达的详细图片。然而，该方法产生了大量数据，研究人员很难对其进行可视化和分析

因此，非常需要新的方法和工具来显示和理解这些信息

位于维尔茨堡的亥姆霍兹基于RNA的感染研究所（HIRI）的研究人员、布伦瑞克的赫尔姆霍兹感染研究中心（HZI）与维尔茨堡朱利叶斯马克西米利安大学（JMU）合作的研究人员以及维尔茨堡施韦恩富特应用科学技术大学（THWS）的设计师现在已经开发出了这样一种工具

他们的桌面应用程序名为sCIRCLE（用于低维探索的单细胞交互式实时计算机可视化），可以实现scRNA-seq数据的交互式3D可视化。它允许用户从不同角度实时查看富含元数据的单个单元格

可以使用各种过滤器和设置来探索哪些基因在特定时间点在特定细胞中表达。这种能力使研究人员能够专注于特定的细胞群或感兴趣的基因

Lars Barquist说：“sCIRCLE也是协作检查数据集或呈现结果的有价值的沟通工具。”。发起这项研究的计算生物学家Barquist领导着维尔茨堡亥姆霍兹研究所的一个研究小组。Barquist也是加拿大多伦多大学的教授。此外，sCIRCLE已经与虚拟现实设备兼容，标志着向沉浸式3D数据可视化和交互迈出了一步

面向未来的跨学科合作

sCIRCLE的用户友好性值得注意。Barquist补充道：“该界面易于使用，设计直观。因此，sCIRCLE对没有广泛生物信息学知识的生物学家特别有帮助。”

设计师和生物信息学家共同努力，使数据尽可能简单和直观。Barquist说：“随着我们的数据集不断增长，生物信息学和设计学科之间的合作非常重要，我们需要新的方法来使它们易于理解。”

为了实现这个项目，THWS硕士生Maximilian Seeger在HIRI研究小组呆了一段时间。在那里，他有机会直接与科学家们合作

Maximilian Seeger说：“这让我了解了他们想在数据中探索什么，并开发了一个界面来实现这一点。”。在HIRI研究人员从不同小组收集的数据的测试运行中，科学家们试用了该工具并提供了反馈

THWS互动媒体教授Erich Schöls与Lars Barquist共同监督Max Seeger，他说：“sCIRCLE的联合开发表明了跨学科和跨机构合作的重要性。我很高兴我们成功地将两个位于维尔茨堡的机构的专业知识结合到了这个项目中，并期待着未来的合作。”

Barquist说：“希望这只是开发直观、交互式数据分析工具的第一步。”。“我们将在此基础上使我们的工具更加身临其境和用户友好。”

虽然该应用程序目前只提供基本的虚拟现实集成，但该团队计划在未来为数据探索创建更多易于使用的虚拟空间 More information: Maximilian Seege et al, s CIRCLE—An interactive visual exploration tool for single cell RNA-Seq data, NAR Genomics and Bioinformatics (2024). DOI: 10.1093/nargab/lqae084