纯生信38天拿下!网毒发文的模版【机器学习筛靶点→分子模拟验证→单细胞+空转定位→scTenifoldKnk虚拟敲除】来了~码住

网络毒理学！！！你还有多少惊喜是我不知道的？这纯生信文章真的是一篇接着一篇啊~

那为什么今天这篇说是模版呢？那当然是思路逻辑链条流畅完整，只要有个差不多的选题，谁来了都能做了。为什么这样说，且听云生信-生信港来给大家一一道来~

亮点：

【选题】探究了环境持久性污染物除草剂DCPMU与前列腺癌相关的潜在分子机制，是不是就是普普通通，大家的课题随便也能挖几个这个这样的方向，再像这篇文章一样从代谢角度展开分析，文章的创新性就可以满足了~当然想发更高分的话，选几个小众新颖选题还是很有必要的，有想法的朋友咱们可以详聊评估~

【思路】以【网络毒理学+机器学习筛靶点→分子对接+分子动力学模拟验证→单细胞+空间转录组看定位表达→scTenifoldKnk虚拟敲除】的逻辑展开，内容完整（毒理学、分子、细胞层面均涉猎）不说，技术（分子动力学模拟、空间转录组、虚拟敲除）高端还增强了创新性！而且组学数据均从公共数据库下载，你也不用发愁空间转录组学测不起的问题，所以你还有什么理由不抄作业呢？如果选题不确定、数据集找不到、生信分析搞不定，您交给云生信-生信港团队就没有任何烦恼啦~

研究方法思路

流程图展示的很详细，总共4个阶段~

1)筛候选hub靶点：首先公共数据库预测到的疾病靶点（GeneCards、OMIM）、DCPMU相关靶点（SwissTargetPrediction、PharmMapper、PubChem）及TCGA分析得到的差异基因（limma）取交集得到候选靶点，接着4种机器学习算法（LASSO、SVM-RFE、随机森林、Boruta）综合筛选得到候选hub靶点。

2)外部验证与分子互作评估：GEO验证集（GSE46602、GSE62872）验证基因表达变化，ROC评估基因区分癌/正常组织能力；分子对接（AutoDock Vina）预测DCPMU与核心蛋白结合能力；分子动力学模拟评估复合物稳定性。

3)细胞与空间定位分析：单细胞数据集Seurat分析核心基因在不同细胞类型表达分布；空间转录组数据集计算模块得分，比较健康、良性、肿瘤组织空间特征分布。

4)in-silico虚拟敲除（scTenifoldKnk）：选取肿瘤上皮恶性细胞构建基因调控网络，分别虚拟敲除FOLH1、PTGS1，评估基因之间调控响应关系。

主要结果展示

1、筛基因

将DCPMU靶点、前列腺癌疾病基因、TCGA差异基因取交集得到60个非冗余候选基因，KEGG通路富集分析显示，这些基因显著富集于神经活性配体‑受体相互作用、钙信号、癌症中心碳代谢、花生四烯酸代谢等，GO富集显示这些基因集中在外源毒物响应、炎症脂质代谢、受体信号、离子稳态功能上。通过4种机器学习算法筛选得到14个候选Hub基因，后续经过GEO外部验证后得到7个核心基因。

2、分子对接+分子动力学模拟验证靶点

分子对接显示，7个蛋白与DCPMU结合能均＜-5 kcal/mol，结合能从强到弱：NOS1＞FOLH1＞CES1＞CA12＞PTGS1＞SCGB1A1＞APOBEC3G。基于结合能力、文献背景，挑选FOLH1、CA12、CES1、PTGS1进行分子动力学模拟，结果显示DCPMU可以和FOLH1形成高度稳定复合体，CA12、PTGS1有结合潜力，CES1结合稳定性差。

3、单细胞表达水平分析

基于GSE141445单细胞转录组数据集分析，注释了7大细胞类型，FOLH1、CA12高富集于上皮肿瘤细胞，CES1主要表达在成纤维细胞，PTGS1主要表达在肥大细胞，4个核心基因具有明显细胞异质性，DCPMU效应同时涉及肿瘤上皮细胞、基质、免疫微环境。

4、空间转录组

基于GSE181294空间转录组数据集分析发现，Core4模块得分在肿瘤区域显著高于健康、良性前列腺组织，瘤内存在空间异质性，FOLH1空间上集中富集在恶性肿瘤区域，CES1、PTGS1更多在非肿瘤区域表达，肿瘤区表达下降，CA12表达随样本而异，DCPMU相关转录特征主要定位于恶性上皮生态位。

5、虚拟敲除

虚拟敲除FOLH1，全局转录网络发生明显扰动，PTGS1对FOLH1敲除扰动响应最强，CES1、CA12扰动微弱；虚拟敲除PTGS1，对FOLH1、CES1、CA12反向扰动效应有限。

云生信-生信港点评

整体看，这篇文章思路【网络毒理学+机器学习筛靶点→分子对接+分子动力学模拟验证→单细胞+空间转录组看定位表达→scTenifoldKnk虚拟敲除】对于1篇4-5分的文章来说，基本不需要优化了，大家直接套用即可，当然如果想冲高分，您在找一个小众选题的同时，思路也还是得做一点升级~那小众选题哪里寻？升级思路怎么设计？复杂分析怎么搞定？带着你所研究的疾病来云生信-生信港团队找答案吧！