能够密切模拟单细胞和空间基因组学数据的基准工具

加州大学洛杉矶分校的研究人员开发了一种“多合一”的下一代统计模拟器，能够吸收广泛的信息以生成真实的合成数据，并为使用先进技术研究疾病和潜在疗法的医学和生物研究人员提供基准工具。具体来说，新的计算机建模(或“计算机”)系统可以帮助研究人员评估和验证计算方法。

单细胞RNA测序，称为单细胞转录组学，是分析细胞基因组成(全基因组基因表达水平)的基础。额外的“组学”的引入提供了一系列分子特征的细节，近年来，空间转录组学技术使得利用细胞“邻里”的空间位置信息分析基因表达水平成为可能，显示组织内细胞的精确位置和运动。

“已经开发了数千种计算方法来分析各种任务的单细胞和空间组学数据，这使得方法基准测试成为方法开发人员和使用的紧迫挑战，”加州大学洛杉矶分校研究员兼统计学，生物统计学，计算医学和人类遗传学教授Jingyi Jessica Li博士说。Li还隶属于加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症中心的基因调控研究领域。李领导着一个名为“统计学与生物学交界处”的研究小组。

“尽管模拟器已经发展并变得更加强大，但仍存在许多限制。很少有人能够通过模拟真实数据从连续细胞轨迹生成逼真的单细胞RNA测序数据，并且大多数缺乏模拟多组学和空间转录组学数据的能力。我们推出了scDesign3，我们认为这是迄今为止最现实和最通用的模拟器，以填补研究人员的基准测试需求与现有工具的局限性之间的差距，“11月<>日发表在Nature Biotechnology上的一项研究的资深作者李说。

加州大学洛杉矶分校的研究人员表示，他们相信scDesign3“提供了第一个统一单细胞和空间组学数据的生成和推理的概率模型。scDesign3配备了可解释的参数和模型可能性，超越了多功能模拟器，在生成定制的计算机数据方面具有独特的优势，可以作为计算分析的负对照和正对照，以及以无监督的方式评估推断细胞簇、轨迹和空间位置的拟合优度。拟合优度是统计模型拟合一组观测值的优度的度量。

根据作者的说法，该系统的“透明建模和可解释参数可以帮助用户探索，更改和模拟数据。总体而言，scDesign3是一个多功能套件，用于基准测试计算方法和解释单细胞和空间组学数据。