論文の概要: Integrating Dynamical Systems Modeling with Spatiotemporal scRNA-seq Data Analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11347v1
• Date: Fri, 14 Mar 2025 12:25:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-17 13:05:23.032739
• Title: Integrating Dynamical Systems Modeling with Spatiotemporal scRNA-seq Data Analysis
• Title（参考訳）: 時空間scRNA-seqデータ解析を用いた動的システムモデリングの統合
• Authors: Zhenyi Zhang, Yuhao Sun, Qiangwei Peng, Tiejun Li, Peijie Zhou,
• Abstract要約: シングルセルRNAシークエンシング(scRNA-seq)は、遺伝子発現の静的スナップショットを提供する。 時間的に解決されたscRNA-seq、空間転写学(ST)、時系列転写学(temporal-ST)は、個々の細胞の動態を研究する能力にさらに革命をもたらした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.4832894642382195
• License:
• Abstract: Understanding the dynamic nature of biological systems is fundamental to deciphering cellular behavior, developmental processes, and disease progression. Single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) has provided static snapshots of gene expression, offering valuable insights into cellular states at a single time point. Recent advancements in temporally resolved scRNA-seq, spatial transcriptomics (ST), and time-series spatial transcriptomics (temporal-ST) have further revolutionized our ability to study the spatiotemporal dynamics of individual cells. These technologies, when combined with computational frameworks such as Markov chains, stochastic differential equations (SDEs), and generative models like optimal transport and Schr\"odinger bridges, enable the reconstruction of dynamic cellular trajectories and cell fate decisions. This review discusses how these dynamical system approaches offer new opportunities to model and infer cellular dynamics from a systematic perspective.
• Abstract（参考訳）: 生物学的システムのダイナミックな性質を理解することは、細胞の挙動、発達過程、病気の進行を解読する基本となる。 単細胞RNAシークエンシング(scRNA-seq)は、遺伝子発現の静的スナップショットを提供し、単一時点における細胞内状態に関する貴重な洞察を提供する。 時間的に解決されたcRNA-seq、空間転写学(ST)、時間的空間転写学(temporal-ST)の最近の進歩は、個々の細胞の時空間ダイナミクスを研究する能力にさらに革命をもたらした。 これらの技術はマルコフ連鎖や確率微分方程式(SDE)などの計算フレームワークと組み合わせられ、最適輸送やシュリンガーブリッジのような生成モデルが組み合わさって、動的細胞軌道の再構築や細胞運命の決定を可能にする。 本稿では、これらの力学系アプローチが、系統的な観点から細胞力学をモデル化し、推論する新たな機会を提供する方法について論じる。

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