R语言处理单细胞表达矩阵合并拟细胞(pseudocell)对表达矩阵进行压缩

该博客介绍了如何使用R语言的`pseudocell`函数来处理大规模的Seurat对象,特别是针对超过100万个细胞的数据集。此函数通过将相同类型细胞合并为伪细胞,降低了数据复杂性。示例展示了如何对小型数据集(小于10万个细胞)进行操作,并提供了创建和应用`pseudocell`函数的代码片段。最后,通过一个简单的Seurat对象示例演示了如何压缩细胞并查看压缩后的表达矩阵。

更新函数pseudo_cell可以处理更大的数据集合(100w以上)
R-scripts-for-task/pseudo_cell func.r at main · Nh-code/R-scripts-for-task (github.com)
以下方法对小型数据集(<10w细胞)的Seurat对象对表达矩阵进行分组合并细胞,返回拟细胞seurat对象。

library(Seurat);library(dplyr);set.seed(123)
#define a pseudo_cell func
pseudocell <- function(object,group="orig.ident",group_n=10){
    object@meta.data <- object@meta.data %>% mutate(cellN=colnames(object)) %>% group_by(get(group)) %>% 
        mutate( bins.no = rep(1:ceiling(n()/group_n), each=group_n, length.out=n()) ) %>% 
        mutate(pseudo_label=paste0(get(group),"_N.",bins.no)) %>% tibble::column_to_rownames('cellN') %>% 
        data.frame()
    object_mini <- AverageExpression(object = object,group.by = "pseudo_label",slot = 'counts',return.seurat = TRUE)
    return(object_mini)
}
##object:seurat对象;group:指定metadata表细胞类型列
单细胞转录组分析是近年来生物信息学领域的一个热点,它允许研究者深入理解细胞异质性。使用R语言结合Kallisto进行假定转录本分析和表达矩阵构建是其中的关键步骤。Kallisto是一个快速的伪对齐工具,它可以用来估计转录本的丰度,无需对整个基因组进行详细比对。开始之前,建议先参考《剑桥大学2018单细胞转录组分析实战教程》,该教程由生物信息学领域专家编撰,详细讲解了单细胞数据处理的各个步骤。 参考资源链接:[剑桥大学2018单细胞转录组分析实战教程](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/71vv5856wn) 在R中使用Kallisto,首先需要安装该软件及其R包`r Biocpkg('tximeta')`和`r Biocpkg('zellkonverter')`。安装完成后,可以使用以下命令来运行Kallisto进行快速的伪对齐: ```r library(tximeta) # 假设 'sample1.fastq.gz' 是输入文件,'hg38.idx' 是Kallisto索引 se <- tximeta(coldata = 'sample1_fastq', genome = 'hg38', type = 'kallisto') ``` 这将产生一个包含Kallisto估计的转录本丰度的表达集(SummarizedExperiment对象)。为了构建表达矩阵,可以使用tximeta包中的函数导出表达数据: ```r # 导出为表达矩阵 exprMatrix <- assay(se) ``` 通过这种方式,你将得到一个包含基因表达值的矩阵,用于后续的分析。注意,在构建表达矩阵之前,进行适当的数据质量控制是至关重要的,如使用FastQC进行初步数据检查,以及使用适当的软件(如STAR)进行序列比对,以确保数据的准确性和可靠性。另外,对于包含UMI的单细胞数据,正确处理UMI以减少PCR扩增引入的错误和计数偏差同样重要。 掌握这些技能后,你可以进一步学习如何使用Bioconductor中的其他R包进行更深入的数据分析,例如细胞聚类、差异表达分析等。《剑桥大学2018单细胞转录组分析实战教程》提供了这些内容的详细讲解,是学习和实践单细胞转录组分析的重要资源。 参考资源链接:[剑桥大学2018单细胞转录组分析实战教程](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/71vv5856wn)
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