FLOW-MAP: a graph-based, force-directed layout algorithm for trajectory mapping in single-cell time course datasets

计算机科学 质量细胞仪 图表布局 图形用户界面 算法 流程图 数据挖掘 流量(数学) 计算生物学 可视化 图形绘制 生物 数学 程序设计语言 生物化学 基因 表型 几何学
作者
Melissa E. Ko,Corey M. Williams,Kristen Fread,Sarah M. Goggin,Rohit S. Rustagi,Gabriela K. Fragiadakis,Garry P. Nolan,Eli R. Zunder
出处
期刊:Nature Protocols [Springer Nature]
卷期号:15 (2): 398-420 被引量:21
标识
DOI:10.1038/s41596-019-0246-3
摘要

High-dimensional single-cell technologies present new opportunities for biological discovery, but the complex nature of the resulting datasets makes it challenging to perform comprehensive analysis. One particular challenge is the analysis of single-cell time course datasets: how to identify unique cell populations and track how they change across time points. To facilitate this analysis, we developed FLOW-MAP, a graphical user interface (GUI)-based software tool that uses graph layout analysis with sequential time ordering to visualize cellular trajectories in high-dimensional single-cell datasets obtained from flow cytometry, mass cytometry or single-cell RNA sequencing (scRNAseq) experiments. Here we provide a detailed description of the FLOW-MAP algorithm and how to use the open-source R package FLOWMAPR via its GUI or with text-based commands. This approach can be applied to many dynamic processes, including in vitro stem cell differentiation, in vivo development, oncogenesis, the emergence of drug resistance and cell signaling dynamics. To demonstrate our approach, we perform a step-by-step analysis of a single-cell mass cytometry time course dataset from mouse embryonic stem cells differentiating into the three germ layers: endoderm, mesoderm and ectoderm. In addition, we demonstrate FLOW-MAP analysis of a previously published scRNAseq dataset. Using both synthetic and experimental datasets for comparison, we perform FLOW-MAP analysis side by side with other single-cell analysis methods, to illustrate when it is advantageous to use the FLOW-MAP approach. The protocol takes between 30 min and 1.5 h to complete.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
drzz完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
兴奋雁蓉发布了新的文献求助100
2秒前
无奈曼云发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
逢考必过完成签到,获得积分10
3秒前
专注的问寒应助松花蛋采纳,获得20
4秒前
4秒前
4秒前
啊炜完成签到,获得积分10
4秒前
wsl完成签到 ,获得积分10
4秒前
wang发布了新的文献求助30
4秒前
胡胡完成签到,获得积分10
5秒前
执业匪徒发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
AnJaShua发布了新的文献求助200
5秒前
123完成签到 ,获得积分10
6秒前
小羊发布了新的文献求助10
6秒前
sunshine完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
宫冷雁发布了新的文献求助20
7秒前
燧人氏完成签到,获得积分10
7秒前
orixero应助郑慧丸子采纳,获得10
7秒前
tiger完成签到,获得积分10
7秒前
宸砛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
幸福糖豆完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6应助Sun采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
6666发布了新的文献求助10
8秒前
淡淡土豆应助罗coming采纳,获得10
8秒前
8秒前
动听的天晴完成签到,获得积分10
9秒前
哎嘿发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
刘十一完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Schlieren and Shadowgraph Techniques:Visualizing Phenomena in Transparent Media 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5516814
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4609871
关于积分的说明 14518264
捐赠科研通 4546672
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2491314
邀请新用户注册赠送积分活动 1473067
关于科研通互助平台的介绍 1444924