血液细胞发育中控制细胞命运的生物标志物识别

血细胞谱系由从多能或专能干细胞到终末分化状态的数个连续发育阶段组成。尽管它们对人类生物学十分重要，但支配这些分化过程的调控通路和基因网络尚未被完全理解。这部分是由于描绘转录因子（TF）与其靶基因之间相互作用的挑战。日益可得的表达数据可作为关联分化阶段与基因活动的基础，为这一问题提供了一条可能的出路。在此，我们提出一种新颖的分层方法，以识别全局调控因子沿细胞谱系分化路径所展现的特征性表达峰值模式。基于此类简单模式，我们识别细胞状态特异性标记基因，并提取可能驱动其分化的转录因子。对阶段特异性关键参与者基因的平均表达值进行整合，为每个谱系产生一个独特的峰值模式，并用于识别数据集中表现相似的其他基因。纳入调控这些基因的一组转录因子，得到一组控制细胞命运生物学过程的阶段特异性调控因子。作为概念验证，我们考虑了两个覆盖小鼠血细胞形成中关键分化事件的表达数据集。