中新網(wǎng)廣東新聞2月5日電 (記者 索有為)總部位于深圳的華大集團旗下西南華大生命科學研究院研究團隊日前成功開發(fā)出推斷細胞時空分化軌跡的新算法SpaTrack，該算法可整合細胞的轉(zhuǎn)錄組和空間信息，構(gòu)建細胞分化的動態(tài)軌跡，為揭示組織發(fā)育、器官再生和疾病進展的動態(tài)研究提供重要支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在學術(shù)期刊《細胞系統(tǒng)》上。

　　據(jù)悉，該算法可實現(xiàn)從單細胞空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中，直接構(gòu)建精細的細胞分化軌跡、通過直接細胞映射，追蹤跨時間樣本的細胞分化軌跡、通過建模預測轉(zhuǎn)錄因子在分化過程中對基因表達的調(diào)控關(guān)系，捕捉發(fā)育的驅(qū)動因素。

　　研究團隊將SpaTrack應用于多個生物系統(tǒng)的研究中，結(jié)果表明，SpaTrack在重建細胞分化軌跡、揭示相關(guān)分化事件等方面表現(xiàn)出色，并幫助研究取得新發(fā)現(xiàn)。

　　舉例而言，研究團隊通過重構(gòu)蠑螈端腦的受損再生過程，揭示蠑螈腦在損傷區(qū)域和正常區(qū)域不同的分化軌跡；在解析小鼠胚胎的中腦發(fā)育過程中，研究團隊觀察到多個關(guān)鍵前體細胞在多時間點樣本中的分化過程和空間協(xié)調(diào)特征；在腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移過程的研究中，SpaTrack幫助研究團隊發(fā)現(xiàn)腫瘤的生長擴增表現(xiàn)出空間異質(zhì)性，其中一條以上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化為特征的分化路徑，其腫瘤細胞發(fā)生了轉(zhuǎn)移，在淋巴結(jié)區(qū)域形成了轉(zhuǎn)移位的腫瘤。

　　西南華大生命科學研究院副研究員秦鵬飛表示，本次開發(fā)的新算法借助空間轉(zhuǎn)錄組信息，在解析組織發(fā)育和疾病進展的時空動態(tài)上取得初步成效。

　　目前，研究團隊已在GitHub上提供SpaTrack的開源軟件和使用教程，并在華大時空云平臺STOmics Cloud上開放使用。(完)