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Nature子刊:诸颖团队开发空间转录组语义注释新算法Pianno

来源:生物世界 2024-04-10 09:31

在这项研究中,研究团队展示了Pianno在注释各种形状的解剖结构以及病灶和细胞类型方面的卓越性能,这些数据来自不同的空间技术平台。

近日,复旦大学脑科学研究院诸颖团队在Nature Communications期刊发表了题为:Pianno: a probabilistic framework automating semantic annotation for spatial transcriptomics的研究论文。

该研究开发了空间转录组语义注释工具 Pianno,能够为组织内的空间点自动定义结构或细胞类型,从而结合来自多个维度的信息,加强对复杂生物系统的解释。

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研究团队将计算机视觉中对数字图像的 语义分割 概念迁移至空间转录组数据,创新性地将标记基因的空间表达处理为伪模式图像,设计了模式检测器,为后续贝叶斯分类器提供稳健的先验分布。该分类器结合马尔可夫随机场(MRF)与空间泊松点过程(sPPP),充分利用了sPPP建模RNA-seq计数数据分布的能力,同时考虑了空间点的位置信息。在MRF先验模型的设计中,研究团队充分考虑了转录组和空间位置的局部相似性,以及点之间的整体一致性。

在这项研究中,研究团队展示了Pianno在注释各种形状的解剖结构以及病灶和细胞类型方面的卓越性能,这些数据来自不同的空间技术平台。并且研究表明,用Pianno替代劳动密集型人工标注程序,并与无监督聚类方法相结合,有助于揭示新的生物学见解。

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Pianno整体框架

复旦大学脑科学研究院诸颖研究员为该论文通讯作者,诸颖课题组2023届硕士周雨秋为论文第一作者。

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