graph-based gaussian kernel
در نشریات گروه پزشکی-
مقدمه
استفاده از فناوری «توالی یابی RNA سلول-منفرد» باعث شناخت بهتر ساختارهای سلولی شده و داده های با وضوح بسیار بالایی از بیان ژن های مختلف هر سلول را در یک زمان واحد ارایه می دهد. یکی از زمینه های پرکاربرد در این حوزه، خوشه بندی داده ها بر اساس ژن های بیان شده است که بعضا منتج به شناسایی جمعیت های سلولی جدید می گردد. عملکرد روش های پیشنهادی عمدتا به شکل جمعیت ها و ابعاد داده ها بستگی دارد؛ لذا توسعه یک روش که بتواند فارغ از این موانع به شناسایی جمعیت های سلولی بپردازد، بسیار مهم است.
روشدر روش پیشنهادی که یک روش کتابخانه ای بود، ابتدا تعداد جمعیت های سلولی تخمین زده شد. این تخمین از آن جهت اهمیت دارد که در دنیای واقعی، اطلاعات اولیه مثل تعداد و نوع جمعیت های سلولی در دسترس نیست. سپس با استفاده از یک کرنل گاوسی مبتنی بر گراف، ضمن کاهش ابعاد مسیله، اقدام به شناسایی جمعیت های سلولی با روش خوشه بندی kmeans++ شد.
نتایجنتایج پیاده سازی نشان داد که روش پیشنهادی می تواند نسبت به سایر روش های یادگیری ماشین ارایه شده در این زمینه، بهبود قابل قبولی را حاصل کند. به عنوان مثال برای معیار ARI، مقادیر 100، 93/47 و 84/69 به ترتیب برای مجموعه داده های سلول-منفرد Kolod، Buettner و Usoskin حاصل شد.
نتیجه گیریروش پیشنهادی بدون هیچ اطلاعات اولیه در مورد تعداد و نوع جمعیت های سلولی و فارغ از ابعاد بالای مسیله، می تواند اقدام به خوشه بندی و در نتیجه شناسایی جمعیت های سلولی با دقت و کیفیت بالایی نماید.
کلید واژگان: توالی یابی RNA سلول-منفرد، خوشه بندی، شناسایی جمعیت های سلولی، کرنل گاوسی مبتنی بر گرافIntroductionThe emergence of single-cell RNA-sequencing (scRNA-seq) technology has provided new information about the structure of cells, and provided data with very high resolution of the expression of different genes for each cell at a single time. One of the main uses of scRNA-seq is data clustering based on expressed genes, which sometimes leads to the detection of rare cell populations. However, the results of the proposed methods mainly depend on the shape of the cell populations and the dimensions of the data. Therefore, it is very important to develop a method that can identify cell populations regardless of these obstacles.
MethodIn the proposed method, which was a library method, at first, the number of clusters (cell populations) was estimated. Estimating the number of clusters is important because in the real world, basic information such as the number and type of cell populations is not available. Thereafter, using a graph-based Gaussian kernel, while reducing the dimensions of the problem, the cell populations were identified by means of the kmeans++ clustering.
ResultsThe results of the implementation showed that the proposed method can achieve an acceptable improvement compared to other machine learning methods presented in this regard. For example, for the ARI criterion, values of 100, 93.47 and 84.69 were obtained for Kolod, Buettner, and Usoskin single-cell data sets, respectively.
ConclusionThe proposed method can cluster and thus identify cell populations with high accuracy and quality without having any basic information about the number and type of cell populations, regardless of the high dimensions of the problem.
Keywords: Single-cell RNA-sequencing, Clustering, Identification of Cell Populations, Graph-based Gaussian Kernel
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.