aristoteleo/dynamo-release

解决的问题

Dynamo 解决了单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）中传统基于剪接的 RNA 速度分析的局限性。它提供了一个框架，可准确估计 RNA 速度，重建连续向量场以预测细胞命运，并对时间分辨的代谢标记实验进行建模，从而更好地理解调控细胞状态转换的动力学机制。

工作原理

该工具使用动力系统方法和微分几何来映射转录组向量场。它推断绝对 RNA 速度，并重建可识别稳定细胞类型（固定点）和状态边界（分离子）的连续向量场。它采用“最小作用路径”方法预测最优重编程路径，并使用 in silico 干扰模拟基因变化可能如何改变细胞命运。此外，它还显式建模 RNA 动力学，包括爆发式表达、转录、剪接和降解，特别适用于代谢标记实验。

适用人群

专为计算生物学和基因组学领域的研究人员设计，用于分析单细胞多组学数据，研究细胞动态、细胞命运决定和调控网络。

主要亮点

• 先进的速度估计：提供三种 RNA 速度估计方法，包括负二项分布方法和纠正异常速度向量的策略。
• 全面的动力学建模：支持单次、脉冲、追踪和混合代谢标记实验，以克服基于剪接的限制。
• 机制性洞察：计算 RNA 加速度、曲率、散度和 RNA 雅可比矩阵，以识别主调控因子和细胞状态的稳定性。
• 预测能力：通过 in silico 模拟预测细胞命运重编程的最优路径以及基因特异性扰动的影响。