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IF8.2,又一个标准网络毒理学模版!机器学习、单细胞、scTenifoldKnk虚拟敲除一个也不少,2个月轻松拿下!

IF8.2,又一个标准网络毒理学模版!机器学习、单细胞、scTenifoldKnk虚拟敲除一个也不少,2个月轻松拿下!

网络毒理学该用什么思路?做到什么深度?需要多大工作量?怎么做性价比更高?

这些问题,云生信-燕博这边几乎每天都会遇到,今天就用一篇很标准的网毒模版文章来实例演示下:

首先思路上的话多热点整合分析仍是主力,深度上想冲高分的话就是把分子和细胞机制多做一些,不差钱的朋友可以参考网药的来时路,把组学测序(比如转录组、代谢组)加上;但从性价比角度来看,燕博更建议大家用单细胞+虚拟敲除(scTenifoldKnk),敲除靶点后可以看到下游基因变化以及富集通路,既可以初步找到下游机制,又带来了技术buff,一举两得,再加上一步实验验证,效果不比组学测序差,所以咱们这边近期设计的高分网毒方案中虚拟敲除几乎是标配了,因为客户都清楚,这是实打实的省时省力途径!另外,研究目标上也尽量保持高创新性,这是事半功倍拿高分的最简单方式,如果是临床医生的话建议选择药物类目标,贴近临床又新颖~

1.研究目标虽然还是环境污染物大类,但选的‘diPAP’在网毒中的研究比较小,创新性在线,再搭配高创新思路的话发8分+还是很轻松的~

2.思路设计是本文最大的亮点,既保留了网毒分析与标志物分析联合的基本框架,又加入了新技术,稳稳当当冲高分!先做斑马鱼表型实验分析,再用网毒+转录组+机器学习筛靶点,然后单细胞分析核心靶点表达和功能,利用scTenifoldKnk虚拟敲除探索调控机制,最后分子对接+MDS验证结合有多个热点方法撑场子,也有验证实验,还用虚拟敲除技术拓展到了下游分子机制,逻辑闭环很完整,研究深度和文章质量都相当不错,这种配置冲高分自然更有竞争力!

这篇文章的选题和思路创新性双高,2个月成功拿到8分+,当然思路的普适性很强,并且实操难度中等,很值得复现不确定自己能不能复现这个思路?生信鸟团队时刻在线,菜单栏【转人工】先评估下看看吧~

研究思路解构

1.数据:多个化合物和疾病相关公共数据库、bulk、单细胞数据

2.思路方法:

1)斑马鱼胚胎在发育期暴露于不同剂量 6:2 diPAP,28 dpf时评估肝组织病理及代谢表型;

2)网络毒理学分析6:2 diPAP诱导NAFLD相关靶点,进行功能富集分析,构建PPI网络识别核心靶点

3)将转录组来源差异基因与6:2 diPAP-NAFLD靶标取交集,利用3种ML算法识别关键基因,构建多变量逻辑回归模型,对关键基因进行RT-qPCR和免疫荧光验证;

4)单细胞分析识别细胞群,根据标记基因将肝细胞分层为不同疾病相关转录状态,分析SQSTM1在所有肝内细胞谱系及肝细胞亚群中的差异表达;

5)使用Monocle3包进行伪时序分析,计算SQSTM1-p62模块评分,并将其与SQSTM1表达、临床疾病阶段及肝细胞状态注释共同投射到肝细胞拟时序轨迹上,评估SQSTM1相关转录程序是否随细胞状态进展变化;

6)NASH肝细胞亚群中利用scTenifoldKnk虚拟敲除SQSTM1,对扰动基因进行富集分析

7)利用分子对接分子动力学模拟及结合自由能分析评估6:2 diPAP与SQSTM1的结合作用

主要结果展示

1. 早期暴露于环境相关浓度6:2 diPAP可能增加幼体斑马鱼NAFLD样肝脂肪变性表型的风险

2. 网络毒理学揭示6:2 diPAP相关肝毒性集中于整合的代谢-炎症应激网络,且SQSTM1是NAFLD样损伤潜在的调控节点

3. 转录组和机器学习分析确定了SQSTM1作为与病理性肝细胞重塑相关的关键应激反应枢纽

4. 单细胞分析和伪时间分析显示,在 NAFLD 进展过程中,SQSTM1 高表达的肝细胞富集于损伤相关和衰老相关状态,表明 SQSTM1 激活与肝细胞状态恶化之间存在联系

5. NASH 肝细胞中的虚拟 SQSTM1 敲除影响了氧化应激、异物代谢和炎症重编程

6.分子对接、动力学及结合自由能分析支持预测的6:2 diPAP-SQSTM1复合物的结构合理性

云生信-燕博点评

这篇文章做的很丰富,有高创新研究目标、有多热点联合思路、有虚拟敲除新技术来探索机制、还有验证实验,创新性和质量兼备,妥妥的高分模版文,速抄!想复现这个思路又担心虚拟敲除实操有难度?这些【生信鸟】团队都能实现,放心用!这里最值得借鉴的地方一个是是在多热点分析基础上,利用虚拟敲除把研究深度拓展到了下游分子机制,直接就把文章推进高分行列了,比做组学测序可省力多了,非常推荐使用!