单细胞表观基因组学测序技术的发展使得研究者能够在单个细胞的水平上获取多种组学数据，包括染色质开放度、染色质相互作用、DNA甲基化和组蛋白修饰等。这些测序数据为解析细胞异质性、基因调控机制、疾病发生机理提供了充分的基础，相应的方法和工具也随之层出不穷。然而，虽然这些方法和工具快速积累，其研究问题、功能以及对计算资源的需求却参差不齐。因此，建立一个系统整理和归纳这些工具并提供在线分析功能的数据库平台具有重要的应用价值。
2023年9月27日，Journal of Genetics and Genomics在线发表清华大学自动化系江瑞教授团队题为“scEpiTools: a database to comprehensively interrogate analytic tools for single-cell epigenomic data”的研究论文。该研究建立了一个单细胞表观基因组学分析工具数据库scEpiTools (http://health.tsinghua.edu.cn/scepitools)，收集整理并详细注释了622篇相关的方法类、综述类、测序技术及应用类论文，并将其归纳为14种主类别和93种子类别，提供包括检索、推荐、分层次浏览、在线分析在内的多种功能，有望成为单细胞表观基因组学研究的重要资源和工具。
scEpiTools数据库主要包含三个模块的功能：检索和推荐、分层次浏览、在线分析数据。首先，在检索和推荐功能中，数据库提供对用户友好的检索界面。用户可以通过选择多种筛选和排序条件快速检索到希望获取的文章以及超过25种详细的注释信息。作者提出了一种推荐算法，不仅通过加权求和的方式从算法、综述和测序技术三种视角将文章进行推荐排序，也提供了专有页面使得用户自定义权重，从而获取相应的推荐分数。在分层次浏览模块中，作者将文章按照功能和应用任务归纳为14个主类别和93个子类别，并在网站中对每个类别绘制了丰富的统计分析图表。同时，该数据库也向用户提供了在线数据分析平台，包括四种主流方法工具和作者提出的集成算法scEpiEnsemble，用户可以交互式地选择参数和上传数据，从而获取到相应的详细全面的分析结果。除此之外，作者还提供了主流方法的可下载Docker镜像文件，能够帮助用户快速高效部署相关开发环境。
scEpiTools数据库概览和主要功能
作者简介
清华大学自动化系高子靖博士、陈晓阳博士、李震博士和崔雪建博士为该论文共同第一作者。清华大学自动化系江瑞教授和南开大学数学科学学院陈盛泉副教授为共同通讯作者。本工作得到国家重点研究与发展计划、国家自然科学基金委、中央高校基本科研业务费专项资金(南开大学)等项目资助。
引用本文
Zijing Gao, Xiaoyang Chen, Zhen Li, Xuejian Cui, Qun Jiang, Keyi Li, Shengquan Chen, Rui Jiang. (2023). scEpiTools: a database to comprehensively interrogate analytic tools for single-cell epigenomic data. Journal of Genetics and Genomics.
DOI：10.1016/j.jgg.2023.09.011
第一作者面对面
从左至右：李震、陈晓阳、崔雪建、高子靖
自我介绍
高子靖：来自河北省邢台市，清华大学自动化系21级直博生，导师是江瑞教授。研究方向是基因调控机制解析与表观基因组学数据分析方法。
陈晓阳：来自山东省泰安市，清华大学自动化系20级直博生，导师是江瑞教授。研究方向为生物信息学，主要涉及单细胞数据和表观基因组数据分析。
李震：来自河南省信阳市，清华大学自动化系22级直博生，导师是江瑞教授。研究方向为单细胞表观基因组学和空间组学数据分析。
崔雪建：来自山东省滨州市，清华大学自动化系19级直博生，导师是江瑞教授。研究方向为基因调控与单细胞表观组学分析方法。
业余兴趣爱好
羽毛球、游泳、篮球。
目标或愿景
我希望可以一直从事科研工作，继续以信息学的视角探索生命的奥秘。
你心目中最喜欢或敬仰的科学家
每一位坚守在自己的研究领域中不懈探索真理、推动领域发展和进步的科学家，都值得尊敬和钦佩。
如何向你的家人朋友介绍研究的内容和意义？
我们的工作成果是建立了一个数据库网站，这个数据库汇集了在单细胞表观基因组学研究领域的算法、综述、测序技术和应用类文章，并包括对这些论文信息的详细注释、分类和统计。在这个网站中，无论是生物学研究人员还是算法研究人员，都能够快速方便地找到他们所期望寻找的文章或工具，并全面清晰地了解相关信息，从而对他们的研究工作提供帮助。此外，我们开发的网站具有在线分析功能，能够帮助对编程不熟悉的使用者快速高效地使用领域中最主流的算法来完成数据的分析。总而言之，这是一个可以帮助其他研究人员进行单细胞表观基因组学分析的高效工具和丰富资源。
在课题研究过程中，你遇到过什么特别的困难，是如何克服的？
在数据库开发的过程中，收集和标注哪些信息、如何构建数据库的架构、数据库包含哪些功能、如何实现这些功能从而让用户具备更好的使用体验，是我们在数据库开发的初期花费最多精力去考虑的事情。我们通过内部讨论集思广益，并且让其他的同行来进行内部的测试并反馈意见，不断完善数据库的功能，从而在一定程度上克服了这个困难。我们也在始终思考这个问题，在数据库的维护过程中会不断改善用户的使用体验。
在得知论文被接收后，你的感觉是什么？
在收到论文被接收的消息后，我们感到非常欣喜和激动，因为我们的想法和成果得到了业内同行和编辑的认可与肯定，这也激励着我们日后在相关的研究道路上继续坚定地探索和发现。希望我们的工作能够成为便捷好用的资源工具，对单细胞表观组学领域的研究提供实质性的帮助和推动。
在你的研究领域中，你认为最挑战的科学问题是什么？
在单细胞表观基因组学的研究中，如何准确解析基因调控模式及其异质性，进而理解组织发育、疾病发生发展机制，最终落地于临床辅助诊断、药物发现及靶向治疗等实际应用，是我们认为最具挑战性的科学问题。
本文转载自JGG 遗传学报
转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号
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