基于Granger因果循环自编码器的时间序列单细胞RNA测序数据推断基因调控网络

一、学术背景与研究动机 近年来,单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)已成为生命科学与医学研究领域极具突破力的技术之一,使得研究者能够以单个细胞为单位,捕捉到众多细胞间转录水平的微妙差异。这项技术极大地丰富了细胞生物学,对理解细胞分化、发育和疾病发生机制具有重要意义。基于scRNA-seq数据,推断基因调控网络(gene regulatory networks, GRNs),进而揭示转录因子与靶基因间复杂的调控关系,已成为当前生物信息学和系统生物学中的关键问题之一。 然而,scRNA-seq数据本身具有高噪声、高稀疏性和“掉落事件”(dropout events)等特点,带来了极大的数据分析挑战。尤其是在分析时间序列单细胞数据(time...