北京基因组所（国度生物信息中心）合作开发单细胞转录组数据仿真软件SimCH
近十多年来，单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）不休发展和遍及，同时数以千计的生物信息学/推算生物学工具被开发出来，以解决诸如数据获 。ㄔ毯炕⒈榷浴⑵唇拥龋⑹菹村ㄔ毯士亍⒐恕⒐橐换⒄系龋⑾赴峙洌ㄔ毯劾唷⑴判颉⒎掷嗟龋⒒蚣穑ㄔ毯蛲纭⒉罹啾戆住⑾笳骰虻龋┑scRNA-seq数据处置和分析步骤 。只管其中大部门软件经过同业评议且在其论文中也彰显了利益，但它们自己的比力可能存在偏好（bias），其靠得住性尚未得到系统性检测（benchmark） 。
近年来出现了一些别离针对差距表白、聚类、插补、轨迹揣度、基因调控网络揣度等分析的第三方系统性检测，通常使用大量的尝试数据和仿真数据作为基准参考，来评估多个同类型步骤在各项指标上的机能曲直 。固然尝试数据因其真实性较好，通常作为工具评估的“金尺度”，但尝试数据的获取和适合性也存在问题 。相比力而言，仿真数据拥有能急剧产生、经济、扩大性好蹬着点，能够作为工具评估的“银尺度” 。近日，中科院北京基因组所（国度生物信息中心）张治华钻研团队与十堰大学孙磊副教授结合在生物信息学驰名期刊Briefings in Bioinformatics颁发了题为SimCH: simulation of single cell RNA sequencing data by modeling cellular heterogeneity at gene expression level的钻研型论文，推出了一款用于产生scRNA-seq仿真数据的软件--SimCH 。SimCH是一种半参数化（semi-parametric）的天生模型，它基于尝试数据估计统计学模型参数，并提供给用户批改参数（如细胞数量、基因数量、测序深度、是否零膨胀）的接口，重要模式有SimCH-flex、SimCH-fit、SimCH-copula及扩大模式SimCH-ext 。SimCH能通过高斯Copula模型在仿真数据中保留尝试数据的基因共表白信息 。通过配置相宜的参数，SimCH产生的仿真数据可能很好地拟合同质性/异质性+UMI/非UMI技术的scRNA-seq尝试数据 。尝试了局批注SimCH的整体机能优于现盛行的仿真工具Splat和2021年推出的仿真工具scDesign2 。
SimCH可利用于评估诸如细胞聚类、差距表白分析、轨迹揣度、插补等分歧类型的推算步骤机能 。钻研人员还发现，基因共表白信息与数据样本的异质性亲昵有关 。SimCH可能有力支持scRNA-seq推算步骤的系统性检测，助力单细胞组学钻研 。
孙磊副教授为本文第一作者，孙磊和张治华钻研员为共同通讯作者，硕士钻研生王公铭参加了软件开发 。项目得到国度天然科学基金的赞助 。
论文链接
SIMCH运行框架图
