拉曼组是一种免荧光标记、无损、信息丰富的单细胞代谢表型组,可在单细胞尺度以低成本、快速、活体的方式识别和分选,从微生物到动植物等各种细胞类型的代谢状态与功能互作。随着拉曼流式细胞仪等新装备的出现,拉曼组数据规模正在爆发性增长。如何从这些海量单细胞拉曼光谱中高效、可靠地提取可解释的生物学信息,已成为制约拉曼组广泛应用的重要瓶颈。
中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队开发了面向拉曼组大数据的集成分析框架RamEx。该平台针对拉曼组数据的特点,以自动化质控算法与高效并行计算流程为核心,建立了从数据读取、标准化预处理到下游数据挖掘的一站式工作流,并示范了在单细胞水平上,对微生物代谢表型组异质性与代谢模式分化的系统解析。
研究还提出了基于迭代卷积的离群值检测算法。该方法面向复杂微生物样本中噪声来源多样、伪影干扰强、阈值难以经验设定等现实问题,可在无预设参数的情况下动态识别异常光谱,减少对先验参数与人工阈值的依赖。该算法在病原菌、益生菌及环境微生物等多类真实样本中,展现出良好的鲁棒性,为后续基于拉曼组数据的深度学习建模与机制解析提供了准确、可靠的数据基础。
基于RamEx,研究团队进一步展示了拉曼组数据在捕捉表型异质性方面的独特优势。拉曼组深度解析能追踪不同细胞中脂质、蛋白质与核酸等大分子组成的动态变化,进而在群体尺度上以单细胞精度揭示微生物代谢状态的分化与演替规律,为理解复杂群落的功能组织与环境适应机制,提供了新的研究思路和技术路径。
相关研究成果发表在Microbiome上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划及山东省重点研发计划等的支持。
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研究开发出面向拉曼组大数据的集成分析框架RamEx
据“安徽大学”微信公众号消息,11月8日下午,学校在磬苑校区材料科学大楼D座二楼报告厅召开妇女联合会成立暨第一次妇女代 2024年11月7日,全省科学技术奖励大会在南京召开,隆重表彰2023年度江苏省科学技术奖获奖单位(集体)、企业和个人。省委书记信 11月11日,教育部副部长王光彦在新加坡参加中新双边合作机制会议期间,与新加坡教育部常任秘书林宛蓉举行会谈,围绕落实两国领导人共识和两国教育部谅解备忘录,签署《中华人民共和国教育部和新加坡教育部关于高校合作的 11月14日,在江苏省海安市墩头镇吉庆幼儿园“户外小厨房”内,小朋友们在老师的指导下,学习洗菜、切菜、炒菜、生火做饭等劳动技能,让孩子们在有趣的劳动教育中获取生活经验,提升自理自立能力。(中国 走进重庆市八中渝北校区时,恰逢课间休息时间。操场上,孩子们奔跑玩耍,脸上满是纯真、开朗的笑容。这是记者对这所学校学生的第一印象。守护这份开朗的,是学校一个特别的机构——“心语心苑”心理 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 甘甜)为加快推进《教育部 江西省人民政府战略合作协议》关于部省共建高水平职业技术师范大学任务落地,11月9日,建设高水平职业技术师范大学工作会在南昌召开。 。本文链接:研究开发出面向拉曼组大数据的集成分析框架RamExhttp://www.sushuapos.com/show-12-2674-0.html
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