論文の概要: Spatial Transcriptomics Dimensionality Reduction using Wavelet Bases

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.11243v1
• Date: Thu, 19 May 2022 04:13:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-06-06 05:39:12.138720
• Title: Spatial Transcriptomics Dimensionality Reduction using Wavelet Bases
• Title（参考訳）: ウェーブレットベースを用いた空間トランスクリプトミクス次元化
• Authors: Zhuoyan Xu, Kris Sankaran
• Abstract要約: 空間構造を保持する遺伝子発現次元減少アルゴリズムを提案する。 ウェーブレット変換と行列分解を組み合わせ、空間的に変化する遺伝子を選択する。 グローバル空間パターンをキャプチャする抽出された表現遺伝子を可視化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.76146285961466
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Spatially resolved transcriptomics (ST) measures gene expression along with the spatial coordinates of the measurements. The analysis of ST data involves significant computation complexity. In this work, we propose gene expression dimensionality reduction algorithm that retains spatial structure. We combine the wavelet transformation with matrix factorization to select spatially-varying genes. We extract a low-dimensional representation of these genes. We consider Empirical Bayes setting, imposing regularization through the prior distribution of factor genes. Additionally, We provide visualization of extracted representation genes capturing the global spatial pattern. We illustrate the performance of our methods by spatial structure recovery and gene expression reconstruction in simulation. In real data experiments, our method identifies spatial structure of gene factors and outperforms regular decomposition regarding reconstruction error. We found the connection between the fluctuation of gene patterns and wavelet technique, providing smoother visualization. We develop the package and share the workflow generating reproducible quantitative results and gene visualization. The package is available at https://github.com/OliverXUZY/waveST.
• Abstract（参考訳）: 空間分解転写学(st)は、測定の空間座標とともに遺伝子発現を測定する。 STデータの解析には計算の複雑さが伴う。 本研究では,空間構造を保持する遺伝子発現次元削減アルゴリズムを提案する。 ウェーブレット変換と行列分解を組み合わせ、空間的に変化する遺伝子を選択する。 これらの遺伝子の低次元表現を抽出する。 経験的ベイズ設定を考慮し、因子遺伝子の事前分布を通して正規化を示唆する。 さらに,全球空間パターンを捉えた抽出表現遺伝子の可視化を行う。 シミュレーションにおいて,空間構造回復と遺伝子発現再構成による手法の性能を示す。 実データ実験では,遺伝子因子の空間構造を同定し,再構成誤差に関する正規分解よりも優れていた。 遺伝子パターンのゆらぎとウェーブレット技術との関係を見出した結果,よりスムーズな可視化が可能となった。 このパッケージを開発し、再現可能な定量的結果と遺伝子視覚化を生成するワークフローを共有する。 パッケージはhttps://github.com/OliverXUZY/waveSTで入手できる。

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