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omicverse-single-cell-monocle2-trajectory

数据与分析

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更新于 10-16 02:38

技能介绍

用途:对已预处理并带注释的单细胞 AnnData(常见髓系/造血谱系)拟合 Monocle2 风格轨迹,含 DDRTree 排序、拟时序计算、分支点检测、沿拟时序的逐基因差异检验及 BEAM 分支依赖表达建模,并用 OmicVerse 统一绘图接口展示结果。Monocle 是原 Monocle2 逻辑在 Python 中的重实现,操作 AnnData 而非 cell_data_set;dynamic_features 为各轨迹技能共用的 GAM 后端,使沿拟时序的可视化可互通。

主要能力:mono.preprocess() 做方差稳定化标准化;mono.select_ordering_genes(max_genes=1000) 生成 use_for_ordering 掩码;mono.plot_ordering_genes() 诊断图;mono.reduce_dimension(max_components=4) 生成 obsm['X_DDRTree'];mono.order_cells(root_by_column='subtype', root_by_value='Lsk') 写入 Pseudotime 与 State;mono.differential_gene_test(cores=-1) 返回 pval、qval、status;mono.BEAM(branch_point=1, cores=-1) 做分支依赖基因检验。绘图用 ov.pl.trajectory/trajectory_overlay/trajectory_tree(method='monocle')、ov.pl.branch_streamplot、ov.pl.dynamic_heatmap、ov.pl.dynamic_trends,趋势拟合用 ov.single.dynamic_features。

使用方式:加载 AnnData 后依次 preprocess、select_ordering_genes、reduce_dimension、order_cells,按需运行差异检验与 BEAM,再绘图。做差异检验前可在排序基因子集上重建 Monocle 以提速。dynamic_features 支持 groupby/groups 实现分支比较,配合 compare_groups、split_time、shared_trunk 绘制共享主干的分支趋势;分布默认 normal/identity,适用于对数标准化表达。

适用场景:造血等谱系的拟时序排序、沿时间变化的基因趋势、分支依赖基因发现与拟时序可视化。

限制:仅限本技能范围,Diffusion/Slingshot/Palantir、VIA、scTour、CellRank 及多模态轨迹推断属其他技能;不含预处理、聚类与注释。需提供含计数或对数计数的 AnnData,并带用于分组与着色的细胞类型列;Pseudotime、State 会被写入覆盖。未提供官方文档、安装命令或具体版本信息。