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计算机程序检测人体细胞之间的差异

2018-12-20 10:38:01 • 来源：

“人体中有多少种不同的细胞类型?这些差异是如何产生的?没有人真正知道，”来自鲁汶大学和比利时VIB的KU Leuven教授Stein Aerts说。但是由于他的团队开发了一种新方法，可能即将改变。尽管我们体内的每个细胞都携带完全相同的DNA序列，但细胞类型和功能却各不相同。这些差异源于如何解释DNA序列：并非所有基因都在每个细胞中“开启”。

计算机程序检测人体细胞之间的差异

单细胞测序的最新进展已经使得可以测量我们的20,000个基因中的哪一个在单个细胞中是活跃的。这些技术在人体中含有超过30万亿个细胞，提供了前所未有的细节，正在革新生物学和医学研究。但是当这种方法应用于来自不同组织的数千个细胞时，处理大量数据并检测有意义的模式变得越来越具有挑战性。

计算生物学家Stein Aerts(KU Leuven和VIB)和他的团队与数学家，生物工程师和IT专家联手应对挑战。“我们开发了SCENIC，这是一种基于其基因表达模式快速准确识别不同细胞类型的计算机程序。这有助于更好地了解细胞类型的命运如何被调节，以及识别主调节剂，也可能是潜在的药物目标。“

“这种新方法不仅可以帮助我们更多地了解我们体内的不同细胞，”博士后研究员Sara Aibar Santos说。“它还告诉我们细胞活动如何随时间变化，或者当我们生病时。”

该团队已将该方法应用于小鼠和人类的脑组织。他们还用它来分析和比较来自大脑和皮肤肿瘤的癌细胞，从而确定了与转移相关的新细胞类型，即癌细胞向身体其他部位的扩散。

该方法可以帮助开发人类细胞图谱，这是一项旨在绘制人体内所有不同细胞类型和状态的全球努力。“这本地图集将成为研究和医学的重要信息来源，”Aibar Santos继续说道。“这将使我们能够系统地研究与不同疾病相关的生物学变化，了解疾病相关基因在我们体内的活跃位置，分析控制不同细胞类型的生产和活动的分子机制，并理清不同细胞的方式。类型结合在一起形成组织。“

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