SpaGIC: graph-informed clustering in spatial transcriptomics via self-supervised contrastive learning

计算机科学 推论 人工智能 空间分析 图形 聚类分析 空间语境意识 模式识别(心理学) 机器学习 数据挖掘 理论计算机科学 数学 统计
作者
Wei Liu,Bo Wang,Yuting Bai,Xiao Liang,Xueyan Li,Jiawei Luo
出处
期刊:Briefings in Bioinformatics [Oxford University Press]
卷期号:25 (6)
标识
DOI:10.1093/bib/bbae578
摘要

Abstract Spatial transcriptomics technologies enable the generation of gene expression profiles while preserving spatial context, providing the potential for in-depth understanding of spatial-specific tissue heterogeneity. Leveraging gene and spatial data effectively is fundamental to accurately identifying spatial domains in spatial transcriptomics analysis. However, many existing methods have not yet fully exploited the local neighborhood details within spatial information. To address this issue, we introduce SpaGIC, a novel graph-based deep learning framework integrating graph convolutional networks and self-supervised contrastive learning techniques. SpaGIC learns meaningful latent embeddings of spots by maximizing both edge-wise and local neighborhood-wise mutual information of graph structures, as well as minimizing the embedding distance between spatially adjacent spots. We evaluated SpaGIC on seven spatial transcriptomics datasets across various technology platforms. The experimental results demonstrated that SpaGIC consistently outperformed existing state-of-the-art methods in several tasks, such as spatial domain identification, data denoising, visualization, and trajectory inference. Additionally, SpaGIC is capable of performing joint analyses of multiple slices, further underscoring its versatility and effectiveness in spatial transcriptomics research.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
菜芽君完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
jingwen完成签到,获得积分20
2秒前
专注给专注的求助进行了留言
2秒前
脑洞疼应助火花采纳,获得10
4秒前
Owen应助strings采纳,获得10
4秒前
852应助ZLPY1采纳,获得10
6秒前
暗器完成签到,获得积分10
6秒前
Blues汪应助April采纳,获得20
7秒前
7秒前
欢呼的鲂完成签到,获得积分10
7秒前
小蘑菇应助受伤道天采纳,获得10
10秒前
狂野乌冬面完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
wanci完成签到,获得积分0
14秒前
白日幻想家完成签到 ,获得积分10
15秒前
五迷发布了新的文献求助10
15秒前
甘楽完成签到,获得积分10
16秒前
大模型应助xx采纳,获得10
16秒前
隐形曼青应助ekjnw采纳,获得10
20秒前
lan发布了新的文献求助20
20秒前
21秒前
昏睡的乌冬面完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
研友_VZG7GZ应助ksak607155采纳,获得10
23秒前
清蒸鱼发布了新的文献求助10
23秒前
Lolo发布了新的文献求助10
23秒前
bkagyin应助明钟达采纳,获得10
25秒前
灭灭羊发布了新的文献求助30
27秒前
大海星辰完成签到,获得积分0
27秒前
28秒前
彭于彦祖应助li采纳,获得30
28秒前
30秒前
30秒前
爆米花应助SC采纳,获得10
32秒前
33秒前
33秒前
怕黑翠发布了新的文献求助10
33秒前
搞甚发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 890
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Saponins and sapogenins. IX. Saponins and sapogenins of Luffa aegyptica mill seeds (black variety) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3259719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2901251
关于积分的说明 8314762
捐赠科研通 2570769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1396658
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653554
邀请新用户注册赠送积分活动 631833