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Updated: Sep 9, 2025
09:25
Lineage Tracing and Clonal Analysis in Developing Cerebral Cortex Using Mosaic Analysis with Double Markers MADM
Published on: May 8, 2020
10.8K
CLADES: un enfoque híbrido NeuralODE-Gillespie para descubrir el destino de las células clonales y la dinámica de
Mingze Gao1, Melania Barile2,3,4, Shirom Chabra3,4
1School of Biomedical Sciences, The University of Hong Kong, Hong Kong SAR, China.
Nature communications
|September 1, 2025
Resumen
CLADES cuantifica la cinética de diferenciación específica del clon mediante el rastreo de linaje de secuenciación de una sola célula (LT-scSeq). Este marco revela cómo los clones de células madre heterogéneas impulsan la dinámica de la población, ofreciendo información sobre el comportamiento de las células madre hematopoyéticas.
Área de la Ciencia:
- Biología computacional
- Biología de las células madre
- La genómica
Sus antecedentes:
- La secuenciación de una sola célula de rastreo de linaje (LT-scSeq) permite el análisis clonal de la diferenciación celular.
- La heterogeneidad en la cinética específica del clon limita la comprensión de las contribuciones de las células madre a la dinámica de la población.
- Los sistemas de códigos de barras existentes requieren marcos analíticos mejorados para la interpretación cinética cuantitativa.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar un marco computacional (CLADES) para estimar la cinética específica del clon y de la población a partir de los datos LT-scSeq.
- Para reconstruir cuantitativamente los árboles de linaje y analizar la dinámica de la división celular.
- Investigar los orígenes de los comportamientos celulares heterogéneos en las poblaciones de células madre.
Principales métodos:
- Utilizó un marco basado en NeuralODE que incorpora un algoritmo de simulación estocástica (SSA).
- Análisis de la expresión génica diferencial integrada (DEG) para el modelado cinético.
- Aplicado a los conjuntos de datos nuevos y existentes de Lineage And RNA RecoverY (LARRY) LT-scSeq.
Principales resultados:
- CLADES estima con precisión la cinética de diferenciación específica del clon y a nivel de la población.
- Reconstruyó con éxito árboles de linaje cuantitativos y resumió la dinámica de división celular.
- Identificaron estados transcripcionales distintos en las células madre y progenitoras hematopoyéticas que impulsan comportamientos específicos de metaclón.
Conclusiones:
- CLADES proporciona un método escalable y robusto para cuantificar la cinética de diferenciación específica de clones en experimentos de series temporales.
- El marco mejora la interpretabilidad de los datos de LT-scSeq para comprender la dinámica de las células madre.
- Reveló que los estados de transcripción distintos subyacen a los comportamientos heterogéneos de los clones de células madre.
