Mapeo de células a través del tiempo y el espacio con Moscot

Área de la Ciencia:

• Biología computacional
• La genómica
• Biología del desarrollo

Sus antecedentes:

• Las tecnologías genómicas unicelulares ofrecen perfiles multimodales, pero se enfrentan a limitaciones para capturar la dinámica temporal nativa y el contexto espacial.
• Los métodos de transporte óptimos pueden recuperar el contexto celular, pero a menudo luchan con la multimodalidad y la escalabilidad para grandes atlas de una sola célula.

Objetivo del estudio:

• Introducir moscot (transporte óptimo multicelular), un marco computacional escalable diseñado para la genómica de una sola célula.
• Permitir la integración de datos multimodales y superar las limitaciones en la reconstrucción del contexto celular a través del espacio y el tiempo.
• Facilitar el análisis de sistemas biológicos complejos, incluidas las trayectorias de desarrollo y las relaciones de linaje celular.

Principales métodos:

• Desarrollado moscot, un marco escalable para el transporte óptimo que apoya la multimodalidad en la genómica de una sola célula.
• Mosquito aplicado para reconstruir las trayectorias de desarrollo de 1,7 millones de células en 20 puntos de tiempo en embriones de ratón.
• Utilizado moscot.spatiotemporal para analizar la expresión génica a través de dimensiones espaciales y temporales para la embriogénesis de ratones.
• Datos integrados de expresión génica y accesibilidad de la cromatina para resolver las relaciones de linaje celular en el desarrollo del páncreas.

Principales resultados:

• Se han reconstruido con éxito las trayectorias de desarrollo de un conjunto de datos de embriones de ratón a gran escala.
• Se han enriquecido los datos transcriptómicos espaciales y se han alineado múltiples secciones cerebrales utilizando información multimodal.
• Descubrió la dinámica espacio-temporal de la embriogénesis del ratón utilizando datos de expresión génica.
• Se resolvieron las relaciones de linaje endocrino en el desarrollo del páncreas y se validó el papel de NEUROD2 en las células progenitoras del epsilon.

Conclusiones:

• Moscot proporciona un marco escalable y versátil para el transporte multimodal de una sola célula óptimo.
• El marco permite una reconstrucción integral del contexto celular, las trayectorias de desarrollo y la dinámica espacio-temporal.
• Moscot facilita nuevos descubrimientos en biología del desarrollo y análisis de linaje celular, respaldados por validación experimental.