aristoteleo/dynamo-release

解決的問題

Dynamo 解決了單細胞 RNA 測序（scRNA-seq）中傳統基於剪接的 RNA 速度分析的限制。它提供了一個框架，可準確估計 RNA 速度，重建連續向量場以預測細胞命運，並對時間解析的代謝標記實驗進行建模，從而更好地理解調控細胞狀態轉換的動力學調節機制。

工作原理

該工具使用動力系統方法和微分幾何來映射轉錄組向量場。它推斷絕對 RNA 速度，並重建可識別穩定細胞類型（固定點）和狀態邊界（分離子）的連續向量場。它採用「最小作用路徑」方法預測最優重編程路徑，並使用 in silico 干擾模擬基因變化可能如何改變細胞命運。此外，它還顯式建模 RNA 動力學，包括爆發式表達、轉錄、剪接和降解，特別適用於代謝標記實驗。

適用對象

專為計算生物學和基因組學領域的研究人員設計，用於分析單細胞多組學數據，研究細胞動態、細胞命運決定和調控網絡。

主要亮點

• 先進的速度估計：提供三種 RNA 速度估計方法，包括負二項分佈方法和糾正異常速度向量的策略。
• 全面的動力學建模：支援單次、脈衝、追蹤和混合代謝標記實驗，以克服基於剪接的限制。
• 機制性洞察：計算 RNA 加速度、曲率、散度和 RNA 雅可比矩陣，以識別主調控因子和細胞狀態的穩定性。
• 預測能力：透過 in silico 模擬預測細胞命運重編程的最優路徑以及基因特異性干擾的影響。