虚拟敲除做完就可以0实验发文了吗?
不追求高分,且本身思路创新性比较强,工作量足够的话可以做到。但随着应用频率加大,审稿人对于虚拟敲除的要求也会提高,比如对Geneformer等虚拟扰动大模型的认可度更高,看到ScTenifoldKnk、GenKI等轻量级算法会让加验证实验。
现在的验证实验还多集中在表达和功能检测上,其实还有一类数据可以与虚拟敲除相互验证,并且有可能获取公共数据,那就是CRISPRi Perturb-seq。它通过CRISPRi(基因敲低)技术对细胞进行精准干预,再利用单细胞测序读取每个细胞的反应,从而在单细胞分辨率下建立“基因扰动→转录组变化”的因果关系,这种是实际的敲除后结果,完全可以作为实验数据用来验证虚拟敲除结果。咱们可以从Weissman Lab Genome-Scale Portal、CROP-seq (Bock Lab)资源中获取原始数据,想更省力一些的话也可以用PerturbDB、PerturBase、GPSAdb等数据库看敲除后的基因变化~
今天云生信-小记者就带来一个两者相互验证的示例文章,纯生信发到4分+,23天就接收了:

(离子通道介导的结直肠癌单细胞扰动验证的药物再利用机会)
首先,在选题上没有跟大热点,而是关注了“离子通道”这个小众方向,并且从药物重利用角度探索可药用靶点,这种分析角度在生信中用的比较少,创新性比较高,并且涉及到药物重利用,临床转化价值也高;
其次,思路上分为四个阶段,差异表达+WGCNA识别枢纽基因→成药性评估→PPI确定离子通道桥梁路径→GenKI+HCT116 CRISPRi Perturb-seq的双重扰动评估路径。这个分析模式比较新颖,尤其是双重扰动的应用,提分效果非常明显,0实验就可以快速发文!从实操上来看,分析工作量中等,双重扰动方法有些难度,但就冲着它能帮你省掉实验,也是很值得使用的!担心双重扰动分析自己做不了?【云生信-生信日报】团队都可以解决,现已完成数十个单细胞+虚拟技术整合项目,经验没的说,3个月左右就能完成一套分析~
研究思路解构
1.数据:bulk和单细胞转录组数据,HCT116 CRISPRi Perturb-seq数据(来自Weissman Lab Genome-Scale Portal)
2.思路方法:
1)通过差异表达和 WGCNA 在最高 5000 个可变基因中识别 CRC 枢纽基因;
2)通过 OpenTargets、DGIdb 和 ChEMBL 挖掘评估前100个枢纽基因的可成药性;
3)使用基于 STRING 的 PPI网络分析识别离子通道桥梁路径;
4)使用GenKI中基于变分图自动编码器(VGAE)的虚拟敲除(VGAE-KO)和HCT116 CRISPRi Perturb-seq 敲除筛选,评估桥梁路径。

主要结果展示
1. 差异表达和WGCNA分析鉴定出确定了跨越三个功能程序(核糖体生物发生、RNA 加工和免疫程序)的 100 个枢纽基因

2. 成药性评估显示,在 100 个枢纽基因中,有 11 个具有可用药靶点,排除 2 个免疫抑制靶点和 1 个促进肿瘤抑制性离子通道的枢纽基因后,剩下 8 个可行的癌症药物再利用候选者

3. PPI桥梁分析显示,核糖体蛋白与 K + 通道(RPS21 → KCNQ2)连接,可被ataluren 靶向;RNA 加工基因与 Cl - 通道(LSM7 → CLIC1)连接;免疫检查点受体(LAG3、CD27)通过 PPI 中介连接到 Ca2+和 K + 通道,可被 relatlimab和 varlilumab靶向


4. 中枢-离子通道关系在两种独立的单细胞扰动模式中显示出一致的证据,其中 LSM7 → CLIC1显示出最强的协同信号

小记者话生信
这个文章中双重扰动技术的应用就属于点睛之笔,如果只做到PPI桥梁分析的话,很难达到纯生信,加上虚拟敲除并用CRISPRi Perturb-seq进行验证后,直接拿下4分+纯生信,效果非常不错!即使咱们复现时不做药物重利用分析,就是常规标志物分析,只有做了虚拟敲除,就可以用CRISPRi Perturb-seq来上一步验证,这样就相当于有了实验的证据,审稿人就不会再要求验证实验了~
现在生信已经进入到了卷技术的阶段(尤其是高分),虚拟技术等新算法势在必行啊,并且双虚拟、三虚拟,以及这里的虚拟+验证文章慢慢做了起来,早用早受益!这些新算法分析或者联合思路设计自己搞不定?【云生信-生信日报】团队这边都可以实现!从思路设计到分析出图,咱都是专业的!
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