IRIS3 ：细胞类型特异的调节子分析框架

分享是一种态度

作者 |  周运来

男，

一个长大了才会遇到的帅哥，

稳健，潇洒，大方，靠谱。

一段生信缘，一棵技能树，

生信技能树核心成员，单细胞天地特约撰稿人，简书创作者，单细胞数据科学家

https://bmbl.bmi.osumc.edu/iris3/index.php

术语regulon最早是由Maas等人在1964年提出的，旨在命名一组最大的共调控基因，这些基因可能分散在基因组中，在其基因组位置上没有明显的模式。基于此，我们首次将CTSR (cell-type-specific regulon)定义为一组在特定细胞类型中接受相似调控信号的基因，因此在该细胞类型中往往具有相似的表达模式和保守基序。成功的阐明CTSRs将大大提高转录共调控基因模块的识别，实际允许可靠预测编码在特定细胞类型的转录调控网络。其pipeline如下：

其实对regulon 我们不会陌生，因为在SCENIC中我们就接触了这个概念。SCENIC可以识别Regulon调控子以及每个细胞的Regulon活性得分（RAS, regulon activity score）；通过计算Regulon特异性得分（RSS, Regulon specificity score）获取Regulon与每种细胞类型的特定对应关系；利用Regulon的关联特异性指数（CSI, connection specificity index）表示不同Regulon之间的关联性，同时具有较高CSI的Regulon可能共同调控下游基因，并共同负责细胞功能。也就是我们说的从基因调控的角度反映细胞特定的状态。

我们看到IRIS3虽然嵌套了Seurat等分析软件，但是它并不是一个R包，而是一个PHP写的网页版。其源码在：https://github.com/OSU-BMBL/IRIS3

打开一看很多R脚本和perl脚本：

我们走一个例子。

上传完很容易得到结果：

• 细胞谱

• Regulon 热图

每个分群下Regulon 热图

热图调节起来很方便

Cell-gene-regulon heatmap for cell cluster 的基因list下载

• Regulon 的详细信息

也是每个群的 Regulon 的详细信息。

Note: The RSS of a regulon is calculated by comparing the activity of its component genes in the current cell type to all the rest cells. For example, CT1-R1 (CTSR) means the Regulon #1 is specifically active in cell type #1 based on its significant RSS (adjusted p-value > 0.001).

下面是每一个 CTSR的信息，可以看到有

热图

ATACpeak

TADcovered gene

Regulon umap

Trajectory

Motif的 open 之后更有详细的信息：

最后，你可以下载所有文件：

关于原理和常见问题作者整理在了 ：https://bmbl.bmi.osumc.edu/iris3/more.php#4FAQ

往期回顾

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