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2019-04-17R包DEsingle

2019-04-17R包DEsingle

作者: 阿糖胞苷_SYSU | 来源:发表于2019-04-17 10:01 被阅读0次

scRNAseq的data一般存在大量的零值,包括真实零值(即转录与否)以及技术上带来的dropout。已有的DEanalysis的R包不能区分零值的来源,R包DEsingle则是为了解决这一问题专门开发的R包,不仅可以区分DEgene种类,而且提高了准确率。

R包DEsingle主要是基于ZINB模型,比较在单细胞测序的raw read counts matrix中两组特定细胞间的差异基因表达分析。

input的数据format:单细胞测序得到的raw read counts的非负整数矩阵或者SingleCellExperiment对象(SCE对象,scatter包读取产生)

两个函数DEsingle()、DEtype(),分别用于探索差异基因和对差异基因进行划分

>DEsingle(counts, group, parallel = FALSE, BPPARAM = bpparam())

counts:counts可以是单细胞测序得到的raw read counts的非负整数矩阵或者含有read counts矩阵的SingleCellExperiment对象,矩阵行名是基因,列名是样本或者细胞

group:group是表明分组的向量,对应counts矩阵的列名

parallel:无重复样本,默认FALSE;有生物重复是,parallel则为TRUE,采用BiocParallel,对应属性为BPPARAM

BPPARAM:当parallel默认FALSE时,BPPARAM= bpparam();当parallel=TRUE时,BPPARAM=bplapply

>DEtype(results, threshold)

results:DEsingle的结果

threshold:P值的阈值

Output

DEsingle输出的结果为dataframe,行名为基因,列名至少5项内容:

1.group1和group2的零膨胀负二项分布参数值: theta_1, theta_2, mu_1, mu_2, size_1, size_2, prob_1, prob_2

2.两组的mean read counts及foldchange值: total_mean_1, total_mean_2,foldchange

3.两组的标准化后的mean read counts及foldchange值: norm_total_mean_1, norm_total_mean_2, norm_foldChange

4.基于零假设的卡方值: chi2LR1; pvalue; pvalue_LR2; pvalue_LR3; 校正后P值: pvalue.adj.FDR;FDR_LR2;FDR_LR3

5.Remark:异常信息

DEtype的结果还多了两项:

Type:Types of DE genes. 

DEs represents different expression status; 不同表达状态

是指该差异基因两组细胞间真实零值比例存在统计学上的差异

DEa represents differential expression abundance; 不同的表达丰度

是指该差异基因在两组细胞差异表达,但真实零值比例不存在统计学上地差异

DEg represents general differential expression. 包括上述两种情况

是指该差异基因不仅在两组差异表达,而且真实零值比例也存在统计学上的差异

State:DE genes上调?(up)下调?(down)

利用内置数据TestData练习

# 加载测试数据

 data(TestData)

# Specifying the two groups to be compared分组

 # The sample number in group 1 and group 2 is 50 and 100 respectively

 group <- factor(c(rep(1,50), rep(2,100)))

# Detecting the differentially expressed genes 探索差异基因

 results <- DEsingle(counts = counts, group = group)

# Dividing the differentially expressed genes into 3 categories 对差异基因分类

results.classified <- DEtype(results = results, threshold = 0.05)

results.DEs <- results.sig[results.sig$Type == "DEs", ]

results.DEa <- results.sig[results.sig$Type == "DEa", ]

results.DEg <- results.sig[results.sig$Type == "DEg", ]

Ref:Miao Z, Deng K, Wang X, Zhang X. (2016) DEsingle for detecting three types of differential expression in single-cell RNA-seq data.

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