name: scvelo
description: Analyse de vélocité ARN avec scVelo. Estimer les transitions d'état cellulaire à partir de la dynamique des ARNm non-épissés/épissés, déduire les directions de trajectoire, calculer le temps latent et identifier les gènes moteurs dans les données d'ARN-seq à cellule unique. Complète Scanpy/scVI-tools pour l'inférence de trajectoire.
license: BSD-3-Clause
tags: [scientific-skills, scvelo, scanpy, bioinformatics]
metadata:
skill-author: Kuan-lin Huang
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| adata.layers | velocity | Vélocité ARN par gène par cellule |
| adata.layers | fit_t | Temps latent ajusté par gène par cellule |
| adata.obsm | velocity_umap | Vecteurs de vélocité 2D sur UMAP |
| adata.obs | velocity_pseudotime | Pseudotemps à partir de la vélocité |
| adata.obs | latent_time | Temps latent du modèle dynamique |
| adata.obs | velocity_length | Vitesse de chaque cellule |
| adata.obs | velocity_confidence | Score de confiance par cellule |
| adata.var | fit_likelihood | Qualité d'ajustement du modèle au niveau du gène |
| adata.var | fit_alpha | Taux de transcription |
| adata.var | fit_beta | Taux d'épissage |
| adata.var | fit_gamma | Taux de dégradation |
| adata.uns | velocity_graph | Matrice de probabilité de transition cellule-cellule |
Comparaison des modèles de vélocité
| Modèle |
Vitesse |
Précision |
Quand l'utiliser |
stochastic |
Rapide |
Modérée |
Exploration ; grands jeux de données |
deterministic |
Moyen |
Modérée |
Cinétique linéaire simple |
dynamical |
Lent |
Élevée |
Qualité publication ; identifie les gènes moteurs |
Bonnes pratiques
- Commencer en mode stochastique pour l'exploration ; basculer vers dynamique pour l'analyse finale
- Besoin d'une bonne couverture des lectures non-épissées : Les lectures courtes (< 100 pb) peuvent manquer la couverture d'intron
- Minimum 2 000 cellules : La vélocité ARN est bruitée avec moins de cellules
- La vélocité doit être cohérente : Les flèches doivent suivre la biologie connue ; le caractère aléatoire indique des problèmes
- La bande passante k-NN compte : Trop peu de voisins → vélocité bruitée ; trop de voisins → sur-lissée
- Vérification de cohérence : Les cellules racines (progéniteurs) doivent avoir des rapports non-épissé/épissé élevés pour les gènes marqueurs
- Le modèle dynamique nécessite des états cinétiques distincts : Fonctionne mieux pour les processus de différenciation clairs
Dépannage
| Problème |
Solution |
| Couche non-épissée manquante |
Réexécuter velocyto ou utiliser STARsolo avec --soloFeatures Gene Velocyto |
| Très peu de gènes de vélocité |
Réduire min_shared_counts ; vérifier la profondeur de séquençage |
| Flèches d'apparence aléatoire |
Essayer différentes valeurs de n_neighbors ou modèle de vélocité |
| Erreur mémoire avec dynamique |
Mettre n_jobs=1 ; réduire n_top_genes |
| Vélocité négative partout |
Vérifier que les couches épissée/non-épissée ne sont pas inversées |
Ressources supplémentaires