Mapping cells through time and space with moscot
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Single-cell genomic technologies enable the multimodal profiling of millions of cells across temporal and spatial dimensions. However, experimental limitations hinder the comprehensive measurement of cells under native temporal dynamics and in their native spatial tissue niche. Optimal transport has emerged as a powerful tool to address these constraints and has facilitated the recovery of the original cellular context 1–4 . Yet, most optimal transport applications are unable to incorporate multimodal information or scale to single-cell atlases. Here we introduce multi-omics single-cell optimal transport (moscot), a scalable framework for optimal transport in single-cell genomics that supports multimodality across all applications. We demonstrate the capability of moscot to efficiently reconstruct developmental trajectories of 1.7 million cells from mouse embryos across 20 time points. To illustrate the capability of moscot in space, we enrich spatial transcriptomic datasets by mapping multimodal information from single-cell profiles in a mouse liver sample and align multiple coronal sections of the mouse brain. We present moscot.spatiotemporal, an approach that leverages gene-expression data across both spatial and temporal dimensions to uncover the spatiotemporal dynamics of mouse embryogenesis. We also resolve endocrine-lineage relationships of delta and epsilon cells in a previously unpublished mouse, time-resolved pancreas development dataset using paired measurements of gene expression and chromatin accessibility. Our findings are confirmed through experimental validation of NEUROD2 as a regulator of epsilon progenitor cells in a model of human induced pluripotent stem cell islet cell differentiation. Moscot is available as open-source software, accompanied by extensive documentation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».