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10x Genomics神器—Loupe Cell Browser操作宝典
发布日期:2019-11-04浏览:
还记得我们前两天培训中的Loupe可视化软件的内容吗?今天我们就趁热打铁一起来重温一下。文章很长,建议收藏,反复查看!
 
10x Genomics拥有从实验到数据分析一套完整的单细胞解决方案,single cell analysis pipelines(Cell Ranger)和可视化的互动分析软件(Loupe Cell Browser)是解决方案中的亮点,10x转录组数据必经Cell Ranger进行质控、参考基因组比对等初步的数据处理,Cell Ranger也可以继续进行基本的单细胞分析包括细胞聚类和差异基因筛选,但现在主流的单细胞分析方法常用R包Seurat。Cell Ranger和Seurat的分析结果都可以在Loupe Cell Browser中进行可视化操作,方便研究者对数据分析结果有更好的了解和挖掘。
 
那什么是Loupe Cell Browser?
Loupe Cell Browser是一个适用于Windows和MacOS的桌面应用程序,用于打开10X单细胞分析结果文件中的.cloupe文件,以便快捷地查看和分析10x Chromium™ Single Cell 5' 和3' 基因表达数据。目前Loupe Cell Browser已更新至3.3.1版本,可应用于Cell Ranger 1.3、2.x及3.0产生的.cloupe文件和Seurat分析结果。
 
首先通过下载安装Loupe Cell Browser,界面会出现10x官方与Fred Hutchinson Cancer Research Center合作产生的单细胞转录组数据AMLTutorial.cloupe,点击相应行即可打开;若要打开其他新的cloupe文件点击下方按钮。在我们公司所提供的分析结果中,每一个样本都有相应的.cloupe文件,Loupe Cell Browser安装后可以直接点击sample xx.cloupe文件打开。
 
打开后我们可以看到多种操作工具,运用这些工具我们可以实现八大应用:
1. Significant Features寻找差异表达基因
2. Identifying Cell Types鉴定细胞类型
3. Exploring Substructure自定义细胞群
4. Identifying Cell Subtypes探索细胞亚型
5. Sharing Results输出想要的图表
6. Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表达谱和V(D)J数据
7. Feature Barcoding通过细胞表面蛋白识别细胞类型
8. 可以导入其他分析方法的结果(如Seurat),实现以上分析操作
 
 
1 Finding Significant Genes寻找差异表达基因
 
以AMLStatus为例,该数据出自zheng等人的研究[1],通过cellranger aggr对三个样本合并处理,包括AMLNormal1 (1988 cells)、AMLNormal2 (2497 cells)和AMLPatient (3929 cells)。
使用“分屏”工具选择所要展示的数据AMLStatus,则会按Normal和Patient分屏显示,点击“计算”按钮计算Normal和Patient差异表达基因,在Gene/Feature Expression模式下查看基因表达差异。
 
Zheng et al, Massively parallel digital transcriptional profiling of single cells. (2017; doi:10.1038/ncomms14049)
 
2 Identifying Cell Types鉴定细胞类型
 
根据marker基因鉴定细胞类型,在Gene/Feature Expression模式下操作,如查看B细胞marker CD79A和CD79B在细胞群中的表达,发现B细胞marker明显地聚集在一群中表达,亮红或亮绿说明CD79A和CD79B呈高表达(基因表达的色阶有多种选择),高亮的细胞从而被鉴定为B细胞群。
 
除了直接在搜索框中输入基因symbol查询外,还可导入细胞marker表格(格式见下图),导入之后在Feature List中就可以按某细胞Markers选择查看。
 
3 Exploring Substructure自定义细胞群
 
Marker基因鉴定完细胞类型之后,需要接着定义细胞群,赋予对应的细胞类型名称。其中有部分弥散的细胞不在主要的细胞群里,需要用“套索”工具将这部分细胞移除。
 
若在主群中存在数个子群,利用套索工具,选中子群并命名。
 
4 Identifying Cell Subtypes探索细胞亚型
 
选择“filters”,利用marker基因鉴定细胞亚型,以TCL1A表达与否为例,区分成熟与非成熟B细胞(成熟的B细胞不表达TCL1A),逐步创建过滤规则,最终将B细胞区分为成熟的和非成熟亚型。
 
5 Sharing Results输出想要的结果
 
进行了这么多分析操作,您肯定想把辛苦分析到的结果保存下来,比如tSNE图、热图、差异表达基因,那么请接招吧:
 
6 Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表达谱和V(D)J数据
 
通过10x Genomics平台,利用barcode标签同一个样本可以同时检测转录组表达和V(D)J序列信息,数据分析后分别得到.cloupe文件和.vloupe文件(使用对应的Loupe V(D)J Browser软件打开),这两种数据在Loupe Cell Browser中可以进行整合分析。以官网数据LungTumorGEX.cloupe和LungTumorT.vloupe为例,进行如下整合操作:
 
7 Feature Barcoding在蛋白水平分析单细胞
 
10x Genomics结合TotalSeq™-B(3'端转录组)或TotalSeq™-C(5'端转录组)Feature Barcoding抗体标签技术,可以同时在单细胞水平检测转录组和蛋白质表达信息,从两个组学层面综合解析单细胞。数据分析完成后会得到细胞表面蛋白的.cloupe文件,以官网数据MALT Gene Expression + Feature Barcoding Antibodies为例,通过蛋白水平识别细胞类型,这与转录组水平的识别结果相辅相成,使得对细胞类型的鉴定更加精确:
 
8 可以导入其他分析方法的结果(如Seurat),实现以上分析操作
 
单细胞研究如火如荼,单细胞的分析方法也层出不穷,像主流的Seurat分析,但单细胞可视化操作软件却比较少见,Loupe Cell Browser的出现使研究者们可以十分便捷地挖掘自己的单细胞数据。为了能够与不同的分析方法无缝衔接,Loupe Cell Browser增设了相应的功能,通过使用3.1.x版本将Seurat等其他方法产生的降维坐标.csv文件和细胞分群.csv文件导入软件内,就可以进行同cellranger分析结果一样的分析操作:
 
友好的附加选项:3.1.x版本允许同时打开多个.cloupe文件,可以平行操作多个分析结果。
这一波波神操作,赶快行动吧!
还记得我们前两天培训中的Loupe可视化软件的内容吗?今天我们就趁热打铁一起来重温一下。文章很长,建议收藏,反复查看!
 
 
10x Genomics拥有从实验到数据分析一套完整的单细胞解决方案,single cell analysis pipelines(Cell Ranger)和可视化的互动分析软件(Loupe Cell Browser)是解决方案中的亮点,10x转录组数据必经Cell Ranger进行质控、参考基因组比对等初步的数据处理,Cell Ranger也可以继续进行基本的单细胞分析包括细胞聚类和差异基因筛选,但现在主流的单细胞分析方法常用R包Seurat。Cell Ranger和Seurat的分析结果都可以在Loupe Cell Browser中进行可视化操作,方便研究者对数据分析结果有更好的了解和挖掘。
 
 
那什么是Loupe Cell Browser?
 
Loupe Cell Browser是一个适用于Windows和MacOS的桌面应用程序,用于打开10X单细胞分析结果文件中的.cloupe文件,以便快捷地查看和分析10x Chromium™ Single Cell 5' 和3' 基因表达数据。目前Loupe Cell Browser已更新至3.3.1版本,可应用于Cell Ranger 1.3、2.x及3.0产生的.cloupe文件和Seurat分析结果。
 
首先通过下载安装Loupe Cell Browser,界面会出现10x官方与Fred Hutchinson Cancer Research Center合作产生的单细胞转录组数据AMLTutorial.cloupe,点击相应行即可打开;若要打开其他新的cloupe文件点击下方按钮。在我们公司所提供的分析结果中,每一个样本都有相应的.cloupe文件,Loupe Cell Browser安装后可以直接点击sample xx.cloupe文件打开。
 
 
打开后我们可以看到多种操作工具,运用这些工具我们可以实现八大应用:
1. Significant Features寻找差异表达基因
2. Identifying Cell Types鉴定细胞类型
3. Exploring Substructure自定义细胞群
4. Identifying Cell Subtypes探索细胞亚型
5. Sharing Results输出想要的图表
6. Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表达谱和V(D)J数据
7. Feature Barcoding通过细胞表面蛋白识别细胞类型
8. 可以导入其他分析方法的结果(如Seurat),实现以上分析操作
 
 
 
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Finding Significant Genes寻找差异表达基因
 
以AMLStatus为例,该数据出自zheng等人的研究[1],通过cellranger aggr对三个样本合并处理,包括AMLNormal1 (1988 cells)、AMLNormal2 (2497 cells)和AMLPatient (3929 cells)。
使用“分屏”工具选择所要展示的数据AMLStatus,则会按Normal和Patient分屏显示,点击“计算”按钮计算Normal和Patient差异表达基因,在Gene/Feature Expression模式下查看基因表达差异。
 
 
 
 
Zheng et al, Massively parallel digital transcriptional profiling of single cells. (2017; doi:10.1038/ncomms14049)
 
 
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Identifying Cell Types鉴定细胞类型
 
根据marker基因鉴定细胞类型,在Gene/Feature Expression模式下操作,如查看B细胞marker CD79A和CD79B在细胞群中的表达,发现B细胞marker明显地聚集在一群中表达,亮红或亮绿说明CD79A和CD79B呈高表达(基因表达的色阶有多种选择),高亮的细胞从而被鉴定为B细胞群。
 
 
 
除了直接在搜索框中输入基因symbol查询外,还可导入细胞marker表格(格式见下图),导入之后在Feature List中就可以按某细胞Markers选择查看。
 
 
 
 
 
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Exploring Substructure自定义细胞群
 
Marker基因鉴定完细胞类型之后,需要接着定义细胞群,赋予对应的细胞类型名称。其中有部分弥散的细胞不在主要的细胞群里,需要用“套索”工具将这部分细胞移除。
 
 
 
 
若在主群中存在数个子群,利用套索工具,选中子群并命名。
 
 
 
 
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Identifying Cell Subtypes探索细胞亚型
 
选择“filters”,利用marker基因鉴定细胞亚型,以TCL1A表达与否为例,区分成熟与非成熟B细胞(成熟的B细胞不表达TCL1A),逐步创建过滤规则,最终将B细胞区分为成熟的和非成熟亚型。
 
 
 
 
 
 
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Sharing Results输出想要的结果
 
进行了这么多分析操作,您肯定想把辛苦分析到的结果保存下来,比如tSNE图、热图、差异表达基因,那么请接招吧:
 
 
 
 
 
 
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Integrated Gene Expression and V(D)J Analysis整合分析10x Chromium™ Single Cell 5' 端表达谱和V(D)J数据
 
通过10x Genomics平台,利用barcode标签同一个样本可以同时检测转录组表达和V(D)J序列信息,数据分析后分别得到.cloupe文件和.vloupe文件(使用对应的Loupe V(D)J Browser软件打开),这两种数据在Loupe Cell Browser中可以进行整合分析。以官网数据LungTumorGEX.cloupe和LungTumorT.vloupe为例,进行如下整合操作:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Feature Barcoding在蛋白水平分析单细胞
 
10x Genomics结合TotalSeq™-B(3'端转录组)或TotalSeq™-C(5'端转录组)Feature Barcoding抗体标签技术,可以同时在单细胞水平检测转录组和蛋白质表达信息,从两个组学层面综合解析单细胞。数据分析完成后会得到细胞表面蛋白的.cloupe文件,以官网数据MALT Gene Expression + Feature Barcoding Antibodies为例,通过蛋白水平识别细胞类型,这与转录组水平的识别结果相辅相成,使得对细胞类型的鉴定更加精确:
 
 
 
 
 
 
 
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可以导入其他分析方法的结果(如Seurat),实现以上分析操作
 
单细胞研究如火如荼,单细胞的分析方法也层出不穷,像主流的Seurat分析,但单细胞可视化操作软件却比较少见,Loupe Cell Browser的出现使研究者们可以十分便捷地挖掘自己的单细胞数据。为了能够与不同的分析方法无缝衔接,Loupe Cell Browser增设了相应的功能,通过使用3.1.x版本将Seurat等其他方法产生的降维坐标.csv文件和细胞分群.csv文件导入软件内,就可以进行同cellranger分析结果一样的分析操作:
 
 
        
 
友好的附加选项:3.1.x版本允许同时打开多个.cloupe文件,可以平行操作多个分析结果。
 
 
 
这一波波神操作,赶快行动吧!
 
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