在发育过程中,细胞对内外环境的刺激发生反应,从一种状态转变成另外一种状态。比如说精卵结合形成受精卵,随着不同基因的激活,逐渐分化成不同的组织和器官。
细胞在不同的状态下都有特异行驶功能的基因,这些基因的表达不同,产生的蛋白和代谢物也不同,代表发育的时期也就不同。
那么问题来了,如果我们已经知道细胞内基因的表达信息,那么我们如何反过来推测它所处的时期呢?
这就相当于我们将每个细胞看成一个人,每个细胞各个基因的表达看成每个人存活时期的方方面面,那么我们如何根据这些人的信息来推算人类进化之路呢?
首先大家肯定会想抓住主要的特征,比如不同时期往往对应不同的服饰。
同样的,要推断细胞亚型的演化之路,我们也必须抓住主要特征,也就是筛选关键基因的表达模式。
然后根据这些基因的表达模式对细胞的“先后”进行排序。
因此拟时间分析(pseudotime)也就是 细胞轨迹分析(cell trajectory)的定义就是通过关键基因的表达,对细胞进行排序进而模拟出随着时间的进行,细胞的发育状态的改变。