【舊版空間轉錄組Spatial】(一)ST Spot Detector使用指南

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A Guide to Using the Spatial Transcriptomics Spot Detector 2.0

Github上原文:https://github.com/SpatialTranscriptomicsResearch/st_spot_detector/wiki/ST-Spot-Detector-Usage-Guide

該工具允許通過平滑,整潔且直觀的Web界面檢測和導出ST數據集的點坐標,以正確可視化數據。

一、瀏覽器選擇

需要具有HTML5支持的現代瀏覽器。Chrome,Firefox和Safari的最新版本應該可以使用。必須啟用JavaScript。

二、實操

第一步:上傳圖片

注意:該工具已經過優化,可以處理直接從ST協議拍攝的圖像。必須旋轉圖像,以使框簇( frame cluster )出現在圖像的左上方。只要外部框架完好無損,也可以裁剪它們。將圖像縮小到原始圖像40%的圖像可能有效,但不能保證提供結果。

  1. 選擇所需的Cy3熒光圖像進行斑點檢測。

  2. 可選:如果需要組織檢測,還可以上傳HE明場圖像(HE bright field image)。

  3. 單擊“上傳圖像”(由于所有計算和斑點檢測將在后臺執行,因此需要花費幾分鐘。STSpot檢測器將顯示正在執行的操作和剩余時間)。


    上傳圖像

    上傳圖像

第二步:圖像對齊

注意:如果未上傳HE圖像和/或圖像先前已對齊,則可以跳過此步驟。
此步驟中的思想是找到參考點(HE圖像中的斑點或Cy3圖像中的組織覆蓋物),以便能夠對齊兩個圖像。

  1. 選定的圖層調整:
    • 通過單擊所需的層按鈕來選擇要調整的層(默認情況下為HE)
    • 單擊鼠標左移選定的圖層。
    • 用鼠標右鍵單擊(或Ctrl +單擊)平移圖像。使用滾輪或縮放按鈕進行縮放。
    • 選擇要在“工具”中應用的變換類型(移動或旋轉)。
    • 調整將會是分層的,可以禁用/啟用它們。
    • 通過“調整”工具框添加調整(不透明度,亮度,對比度等),以便能夠更好地查看參考點。
  2. 完成后,單擊斑點調整選項卡按鈕(選項卡和筆圖標)


    圖像對齊

第三步:斑點調整

在此處,您可以刪除錯誤檢測到的斑點,手動添加未檢測到的斑點,如果分配錯誤或將多個斑點分配給同一網格(陣列)位置,則可以更改任何斑點分配。網格顯示為白色,您可以使用左下方的按鈕在HE和Cy3圖像之間切換。分配錯誤的點將帶有紅線。


斑點調整
  1. 最初以半透明藍色顯示檢測到的斑點。

  2. 導航:

    • 使用Ctrl +左鍵單擊在圖像周圍移動。使用滾輪或縮放按鈕進行縮放。
    • 左擊選擇斑點。多個選擇將被自動添加。
    • 右鍵單擊或按“Clear selection”按鈕取消選擇斑點。
    • 使用“Delete selected spots”按鈕刪除選定的斑點。
    • 左鍵或右鍵單擊可移動/定位斑點。
  3. 如果已經上傳了HE圖像,則可以通過單擊“選擇組織內的斑點”按鈕來自動選擇組織邊界內的斑點。

  4. 可以通過單擊“Add Spots”按鈕并左鍵單擊應放置的位置來添加缺失的斑點。通過單擊“返回”按鈕返回選擇模式。

  5. 通過使用"Edit assignments"按鈕來更改斑點的分配。錯誤分配的斑點將帶有紅線。有時,在同一位置檢測到多個斑點,因此必須將其刪除,然后手動添加正確的斑點。有時,某個斑點的分配有誤,因此可以在“Edit assignments”菜單中通過將其拖放到正確的位置來更改其分配。

  6. 導出spot values:

  • 單擊“Data export”選項卡。
  • 選擇是導出所有斑點還是僅導出當前選擇。
  • 選擇是否包括一個標志,該標志指示是否選擇了導出(在tissue下面)。
  • 單擊“Export Spot Data”按鈕。
  • 單擊“Export Alignment Matrix”按鈕。


    Export the spot values

輸出數據格式

導出的數據可用制表符分隔的文件格式設置,格式如下(對于選定位置):

x   y   new_x   new_y   pixel_x pixel_y 
  • x和y是原始點坐標
  • new_x和new_y是相對于它們在數組中應具有的位置的數字。
  • pixel_x和pixel_y是圖像上該點的像素坐標。

或者,如果您選擇包括選擇標志,則格式為:

x   y   new_x   new_y   pixel_x pixel_y   selected_flag

如果僅導出選擇內容,則不存在selected_flag。在所有斑點都已導出的情況下,如果已選擇斑點,則標記為1;否則,標記為0。其他為0。

舉個例子:
對于陣列中位于(3,4)的點,其x坐標實際上位于距離x坐標為的4附近10%的位置,而其y坐標位于y坐標為3的附近5%。在圖像上,它位于像素處坐標510、780。

3   4   3.1 3.95  510   780

也可以導出包含3x3仿射變換矩陣(affine transformation matrix )的文件,該矩陣允許將數組坐標轉換為像素坐標。該矩陣可用于將數據繪制到HE圖像上。

a11 a12 a13 a21 a22 a23 a31 32 a33

每個元素對應于3x3仿射矩陣變換的一個細胞,以從數組坐標變為像素坐標

最后一步:數據轉換和可視化

所選的點(例如在組織中)的導出的調整后陣列坐標可用于調整由ST管道生成的ST數據集。
ST Pipeline軟件包的腳本“ adjust_matrix_coordinates.py” 可用于調整ST Pipeline(TSV格式的矩陣)的輸出,如下所示:

adjust_matrix_coordinates.py --coordinates-file new_array_coordinates.txt \
    --outfile new_stdata.tsv --counts-matrix stdata.tsv

這將生成一個新矩陣(new_stdata.tsv),該矩陣僅包含ST點檢測器ST Spots detector的輸出中存在的點(以數組坐標表示)并具有已調整的坐標。

然后,可以使用3x3仿射矩陣文件通過ST ViewerST Analysis或您自己的腳本將數據繪制到組織圖像(HE)上。

參考文章

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