python分析单细胞数据,多细胞去除的模块

hi,各位道友,上次我们介绍了R包DoubletFinder用于去除多细胞那么python是否也有类似的模块去除多细胞呢,答案是有的。这次我们就来使用一下python模块去除多细胞

Scrublet

Single-Cell Remover of Doublets
Python code for identifying doublets in single-cell RNA-seq data
给定一个原始的(未归一化的)UMI,以细胞为行,基因为列的矩阵counts_matrix计数,计算每个单元的多细胞得分。

import scrublet as scr
scrub = scr.Scrublet(counts_matrix)
doublet_scores, predicted_doublets = scrub.scrub_doublets()

scr.scrub_doublets()从观察到的数据模拟双峰,并使用k最近邻分类器为每个转录组计算一个连续doublet_score(介于0和1之间)。 分数将自动设置为阈值以生成predicted_doublets,这是一个布尔数组,对于预测的doublets为True,否则为False。
最佳做法:
一、处理来自多个样本的数据时,请分别对每个样本运行Scrublet。 因为Scrublet旨在检测由两个细胞的随机共封装形成的多细胞捕获,所以它在多个样本的合并数据集上可能表现不佳(原因大家都懂的)。
二、检查doublet分数阈值是否合理(在理想情况下,如本例所示,将双峰模拟doublet分数直方图的两个峰分开),并在必要时进行手动调整。例子在本文的后面展示。
三、可视化二维嵌入中的多细胞预测(例如UMAP或t-SNE)。 预测的双峰应该大体上共定位(可能在多个群集中)。 如果不是,则可能需要调整doublet得分阈值,或更改预处理参数以更好地解析数据中存在的单元格状态。

接下来我们看一下如何使用
第一步,导入必要的模块

import scrublet as scr
import scipy.io
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import os
import pandas as pd

第二步:读入矩阵,要求如上述所讲,计算多细胞比率

scrub = scr.Scrublet(counts_matrix, expected_doublet_rate=0.06)

这一步包括
Initialize Scrublet object
相关参数是:
expected_doublet_rate:预期多细胞的比率,通常为0.05-0.1。 结果对该参数不是特别敏感。
sim_doublet_ratio:相对于观察到的转录组数量,要模拟的双峰数量。 此值应该足够高,以使所有的doublet状态都能通过模拟doublet很好地表示。 设置得太高在计算上是耗时的。 默认值是2,尽管低至0.5的值会为已测试的数据集提供非常相似的结果。
n_neighbors:用于构造观察到的转录组和模拟多细胞的KNN分类器的邻居数。 通常,round(0.5 * sqrt(n_cells))的默认值效果很好。
运行默认pipeline,其中包括:
双重模拟
标准化,基因过滤,重新缩放,PCA
多细胞计算
多细胞得分阈值检测和双峰调用

doublet_scores, predicted_doublets = scrub.scrub_doublets(min_counts=2, 
                                                          min_cells=3, 
                                                          min_gene_variability_pctl=85, 
                                                          n_prin_comps=30)

绘制观察到的转录组和模拟多细胞的多细胞得分直方图
模拟的多细胞直方图通常是双峰的。左模式对应于由具有相似基因表达的两个细胞产生的“嵌入”多细胞。 右边的的模式对应于“新型”多细胞,其由具有不同基因表达的细胞产生。 Scrublet只能检测”新型“双峰,这一点和doubleFinder的R包一样。
要比较单细胞与多细胞,我们必须设置一个阈值多细胞得分,理想情况下,应在模拟的双峰直方图的两种模式之间设置最小值。 scrub_doublets()尝试自动识别这一点,并且在本示例中做得很好。 但是,如果自动阈值检测效果不佳,则可以使用call_doublets()函数调整阈值。 例如:
scrub.call_doublets(threshold=0.25)
接下来我们画一下这个多细胞分布的直方图:

scrub.plot_histogram()
zhaoyunfei.png

获取二维嵌入以可视化结果(Tsne同理)

scrub.set_embedding('UMAP', scr.get_umap(scrub.manifold_obs_, 10, min_dist=0.3))
scrub.plot_embedding('UMAP', order_points=True)
# scrub.plot_embedding('tSNE', order_points=True);
# scrub.plot_embedding('FA', order_points=True);
zhaoyunfei.png
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,012评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,628评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,653评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,485评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,574评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,590评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,596评论 3 414
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,340评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,794评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,102评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,276评论 1 344
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,940评论 5 339
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,583评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,201评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,441评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,173评论 2 366
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,136评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容