针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统技术方案

本发明专利技术公开一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，包括：数据采集模块、数据比对模块、数据处理模块和数据过滤模块，其中，数据采集模块、数据比对模块、数据处理模块和数据过滤模块依次连接；数据采集模块用于采集测序原始数据和参考基因组数据；数据比对模块用于对测序原始数据和参考基因组数据进行数据比对，得到比对数据；数据处理模块用于对比对数据进行处理，得到处理数据；数据过滤模块用于对处理数据进行过滤，得到最终分析结果。本发明专利技术筛选过滤测得细胞集合中的非人细胞，从数据分析的角度弥补了流式分选等实验技术手段的精度不足，可以为下游更细化精准的单细胞水平转录水平数据分析剔除噪声和干扰。扰。扰。

【技术实现步骤摘要】
针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统


[0001]本专利技术涉及高通量转录组分析
，特别涉及一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统。

技术介绍

[0002]单细胞转录组测序(Single
‑
cell RNA Sequencing，scRNA
‑
Seq)在单个细胞水平上分析基因表达，并基于单个细胞的基因表达谱描述其动态特征及功能成为可能。它能够识别量化罕见的细胞类型、新的细胞状态和细胞间通信网络等，这一强大的技术已迅速被广泛应用于生物学领域，包括神经科学、癌症和发育生物学等，正在彻底改变我们对挖掘复杂组织特征的认知。人源化动物是一类携带人的功能基因、细胞、组织和/或器官的动物模型，是干细胞研究、生物医学研究中非常有价值的模型。针对人源化动物器官/组织的单细胞测序越来越广泛的被应用于肿瘤免疫、药物筛选、移植免疫等领域。尽管在测序前会通过流式分选将人细胞筛选出来，但是由于分选精度等因素，现有流式分选技术无法100％分离非人细胞，经qPCR分析验证，流式分选后的人细胞仍然可能存在非人细胞，如果不进行过滤，会对下游分析带来噪声和干扰。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术中所存在的差分隐私对生成对抗模型的隐私保护得方法会导致模型的生成数据可用性降低的问题，本专利技术提供一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，包括：数据采集模块、数据比对模块、数据处理模块和数据过滤模块，其中所述数据采集模块、数据比对模块、数据处理模块和数据过滤模块依次连接；
[0005]所述数据采集模块用于采集测序原始数据和参考基因组数据；
[0006]所述数据比对模块用于对所述测序原始数据和所述参考基因组数据进行数据比对，得到比对数据；
[0007]所述数据处理模块用于对所述比对数据进行处理，得到处理数据；
[0008]所述数据过滤模块用于对所述处理数据进行过滤，得到最终分析结果。
[0009]可选的，所述测序原始数据包括人源化动物器官组织的单细胞转录组测序数据；
[0010]所述参考基因组数据包括人类基因组和人源化动物所属物种基因组。
[0011]可选的，所述数据比对模块包括基于人类基因组比对单元和基于非人类基因组比对单元；
[0012]其中，所述基于人类基因组比对单元用于所述人类基因组和所述人源化动物器官组织的单细胞转录组测序数据进行数据比对，得到第一比对数据；
[0013]所述基于非人类基因组比对单元用于所述人源化动物所属物种基因组和所述人
源化动物器官组织的单细胞转录组测序数据进行数据比对，得到第二比对数据。
[0014]可选的，所述数据处理模块包括：数据读取单元、数据质控单元、数据降维单元和数据聚类单元；
[0015]其中，所述数据读取单元用于读取所述比对数据并构建分析对象；
[0016]所述数据质控单元用于基于若干质控指标获取高质量细胞数据集；
[0017]所述数据降维单元用于对所述高质量细胞数据集进行主成分提取，得到降维数据；
[0018]所述数据聚类单元用于对所述降维数据进行聚类，得到聚类结果。
[0019]可选的，所述数据质控单元包括第一分析单元和第二分析单元；
[0020]其中，所述第一分析单元用于基于若干所述质控指标计算对应质控指标数据，并基于所述质控指标数据进行低质量细胞去除；
[0021]所述第二分析单元用于过滤双细胞。
[0022]可选的，所述质控指标包括：细胞内表达的基因数量、mRNA分子数量、线粒体基因比例和红细胞基因比例。
[0023]可选的，所述数据过滤模块包括数据整合单元、数据比较单元和非人细胞数据过滤单元；
[0024]其中，所述数据整合单元用于单细胞水平整合所述第一比对数据和所述第二比对数据，得到整合结果；
[0025]所述数据比较单元用于基于所述整合结果进行非人类细胞鉴定，得到鉴定结果；
[0026]所述非人细胞数据过滤单元用于基于所述鉴定结果进行细胞集过滤。
[0027]可选的，所述数据比较单元包括第一比较单元、第二比较单元、第三比较单元和第四比较单元
[0028]所述第一比较单元用于比较单细胞中基于所述第一比对数据和所述第二比对数据表达的编码基因数量，得到编码基因数量；
[0029]所述第二比较单元用于比较单细胞中基于所述第一比对数据和所述第二比对数据表达的线粒体基因数量，得到线粒体基因数量；
[0030]所述第三比较单元用于基于所述编码基因数量和所述线粒体基因数量初定义非人细胞集，得到初定义非人细胞集；
[0031]所述第四比较单元用于将所述初定义非人细胞集映射到聚类结果中，得到最终非人细胞集。
[0032]本专利技术具有如下技术效果：
[0033]本专利技术结合生物信息学、高通量转录组分析技术和人源化动物模型，提出了一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，来筛选过滤测得细胞集合中的非人细胞，从数据分析的角度弥补了流式分选等实验技术手段的精度不足，可以为下游更细化精准的单细胞水平转录水平数据分析剔除噪声和干扰。利用本专利技术的分析方法，不仅可以用于筛选过滤人源化动物单细胞测序数据中的非人细胞，也可以应用于过滤其它存在异种细胞的单细胞测序数据分析中。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例中的系统结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例中的基于一例人源化猪某一组织进行过滤后筛选非人细胞的结果。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0039]实施例一
[0040]如图1所示，本实施例提供了一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，包括：
[0041]数据采集模块，用于采集测序原始数据和参考基因组数据；
[0042]数据比对模块，与数据采集模块连接，用于对单细胞测序数据进行比对，获得过滤前细胞集；
[0043]数据处理模块，与数据比对模块连接，用于对比对数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据比对模块、数据处理模块和数据过滤模块，其中所述数据采集模块、数据比对模块、数据处理模块和数据过滤模块依次连接；所述数据采集模块用于采集测序原始数据和参考基因组数据；所述数据比对模块用于对所述测序原始数据和所述参考基因组数据进行数据比对，得到比对数据；所述数据处理模块用于对所述比对数据进行处理，得到处理数据；所述数据过滤模块用于对所述处理数据进行过滤，得到最终分析结果。2.根据权利要求1所述的针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，其特征在于：所述测序原始数据包括人源化动物器官组织的单细胞转录组测序数据；所述参考基因组数据包括人类基因组和人源化动物所属物种基因组。3.根据权利要求2所述的针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，其特征在于：所述数据比对模块包括基于人类基因组比对单元和基于非人类基因组比对单元；其中，所述基于人类基因组比对单元用于所述人类基因组和所述人源化动物器官组织的单细胞转录组测序数据进行数据比对，得到第一比对数据；所述基于非人类基因组比对单元用于所述人源化动物所属物种基因组和所述人源化动物器官组织的单细胞转录组测序数据进行数据比对，得到第二比对数据。4.根据权利要求1所述的针对人源化动物单细胞转录组测序的非人细胞过滤系统，其特征在于：所述数据处理模块包括：数据读取单元、数据质控单元、数据降维单元和数据聚类单元；其中，所述数据读取单元用于读取所述比对数据并构建分析对象；所述数据质控单元用于基于若干质控指标获取高质量细胞数据集；所述数据降维单元用于对所述高质量细胞数据集进行主成分提取，得到降维数据；所述数据聚类单...

【专利技术属性】
技术研发人员：付聪，董帅，侯欣彤，胡正，杨永广，
申请(专利权)人：吉林大学第一医院，
类型：发明
国别省市：