15강 / 22강

슬라이딩 갤러리 — 공간 데이터셋을 30초에 훑는다

분자에서 조직까지 열여섯 장면

앞의 열네 강에서 한 일을 순서대로 늘어놓으면 그대로 점검 목록이 됩니다. 새 공간 데이터셋을 받으면 이 열여섯 장을 찍고 훑습니다.

고등학생30초에 훑는다

공간 자료는 여러 층 으로 되어 있다. 각 층을 한 장씩 보면서 전체를 감 잡는 것이 이 강의다.

층	보는 것
분자	점 9,548만 개
품질	Q 분포 · 음성 대조
세포	경계 · 면적
유형	색칠한 지도
영역	종양 · 기질
조직	현미경 이미지

여러 층을 나란히 보면 각 층이 어디서 왔는지가 눈에 들어온다

공간 자료 점검 열여섯 장면

① 파일 목록 — 표본마다 무엇이 몇 개, 얼마나 큰가
② 실험 기록 — 패널·화학·픽셀 크기·조직 면적
③ 조직 지도 — 세포 좌표를 그냥 찍는다
④ 현미경 이미지 — 자료와 사진이 맞는가
⑤ 분자 구름 — 원자료의 민낯
⑥ 유전자별 분자 분포 — 구조가 보이는가
⑦ 품질 점수 분포 — Q20 이 몇 %인가
⑧ 음성 대조군 — 거짓양성률은 얼마인가
⑨ 패널 구성 — 내 표지자가 들어 있는가
⑩ 세포 경계 — 분할이 그럴듯한가
⑪ 세포당 전사체 — 표본마다 품질이 같은가
⑫ 세포 면적·핵 비 — 분할 실패가 얼마나 되나
⑬ 세포 유형 지도 — 발현 주석이 형태와 맞는가
⑭ 종양 밀도 격자 — 안과 밖의 구조
⑮ 이웃 농축 — 누가 누구 옆에 있나
⑯ 조건 비교 — 네 표본이 어떻게 다른가

①~⑫가 통과해야 ⑬~⑯을 볼 자격이 생깁니다.

고등학생왜 훑어보는 것이 중요한가

얻는 것	내용
전체 구조 파악	어디에 무엇이 있나
품질 문제 발견	이상한 부위가 눈에 띔
가설 생성	"저기가 이상한데" 에서 시작
결과 검증	계산 결과가 그림과 맞나

사람의 눈이 잘하는 일이 있다

패턴을 알아보는 것, 이상한 것을 찾는 것. 알고리즘이 못 잡는 것 을 눈이 잡는다.

반대로 정량화 는 눈이 못 한다. "얼마나 많이" 는 세야 안다.

눈으로 찾고 계산으로 확인한다 — 순서가 중요하다

갤러리를 넘기며 이 데이터셋에서 읽어야 할 것

1조직이 두 조각 — 슬라이드 하나에 절편 두 개가 올라가 있습니다. 두 조각을 하나로 뭉뚱그려 분석하면 안 됩니다.

2거짓양성은 아주 낮다 — 세포당 0.31개(WT_ISO). 하지만 저발현 유전자에는 여전히 위협적입니다.

3DDX_PD1 만 품질이 다르다 — 세포당 57개. 이 사실을 모르고 지나가면 뒤의 모든 비교가 위태롭습니다.

4림프구는 뭉쳐 있다 — 어느 표본에서도 고르게 퍼져 있지 않습니다. 평균값 하나로 요약하면 안 됩니다.

고등학생그림에 속지 않는 법

공간 자료의 그림은 설득력이 세다. 그래서 위험하다.

속기 쉬운 것	확인할 것
색이 진해 보임	색 눈금이 어디까지인가
뭉쳐 보임	점 크기 · 투명도 설정
차이가 커 보임	축 범위를 잘랐나
구조가 있어 보임	무작위 자료로도 그렇게 보이나

마지막 확인이 가장 강력하다

세포 유형 이름표를 무작위로 섞어 같은 그림을 그려 본다. 그래도 비슷해 보이면, 우리가 본 구조는 착시 다.

무작위 자료로 같은 그림을 그려 보는 것이 가장 값싼 검증이다

이 여섯 장이 보고서 1페이지가 됩니다. 협업자에게 자료를 넘길 때 이것부터 보여 주세요.

Python 브라우저에서 실행

# 갤러리를 직접 만들어 봅니다 — 여섯 장을 한 판에.
import sp, numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

tx = sp.transcripts()
c = sp.cells()
k = sp.keep(min_tx=20)

fig, ax = plt.subplots(2, 3, figsize=(11.5, 7))
s = np.random.default_rng(0).choice(len(tx), 30000, replace=False)
ax[0,0].scatter(tx.x.values[s], tx.y.values[s], s=.3, c="#495057", alpha=.3, linewidths=0)
ax[0,0].set_aspect("equal"); ax[0,0].set_title("molecules", fontsize=9)

ax[0,1].hist(tx.qv, bins=50, color="#4c6ef5"); ax[0,1].axvline(20, color="#e03131", ls="--")
ax[0,1].set_title("quality (Q)", fontsize=9)

wc = sp.win_cells()
for i in range(0, len(wc), 4):
    vx, vy = sp.boundary(i)
    if len(vx) > 2: ax[0,2].plot(vx, vy, lw=.4, c="#1864ab")
ax[0,2].set_aspect("equal"); ax[0,2].set_title("cell boundaries", fontsize=9)

for s_, col in zip(["WT_ISO","DDX_ISO","WT_PD1","DDX_PD1"], ["#4c6ef5","#2b8a3e","#f59f00","#e8590c"]):
    m = c["표본"] == s_
    ax[1,0].hist(np.log10(np.maximum(c.loc[m,"전사체수"],1)), bins=40, alpha=.5, color=col, label=s_)
ax[1,0].legend(fontsize=6); ax[1,0].set_title("transcripts / cell", fontsize=9)

ax[1,1].scatter(c["세포면적"], c["핵면적"], s=1.5, alpha=.25, c="#845ef7")
ax[1,1].set_xlim(0,250); ax[1,1].set_ylim(0,150); ax[1,1].set_title("cell vs nucleus area", fontsize=9)

m = (c["표본"]=="WT_ISO").values & k
ax[1,2].scatter(c.x[m], c.y[m], s=2, c="#0c8599", alpha=.6)
ax[1,2].set_aspect("equal"); ax[1,2].set_title("tissue map", fontsize=9)
for a in ax.ravel():
    if a not in (ax[0,1], ax[1,0], ax[1,1]): a.set_xticks([]); a.set_yticks([])
plt.tight_layout()

고등학생그림에서 계산으로 넘어가기

그림에서 본 것	계산으로 확인할 것
T세포가 가장자리에 몰림	거리 분포 (17강)
두 세포가 가까이 있음	이웃 농축 (16강)
영역마다 조성이 다름	영역별 비율

계산이 그림을 대신하지 않는다

둘 다 필요하다. 그림 없이 숫자만 보면 맥락을 놓치고, 숫자 없이 그림만 보면 주관에 빠진다.

좋은 공간 분석 논문은 언제나 둘을 함께 싣는다 — 대표 이미지와 정량 그래프.

그림은 가설을 만들고 숫자는 그것을 확인한다

🤔 확인 문제

공간 자료 점검에서 단일세포에는 없던 항목은?

🤔 확인 문제

슬라이드에 조직이 두 조각 올라가 있었습니다. 왜 중요한가요?

🤔 확인 문제

점검 순서를 지키는 이유로 이 강의가 든 것은?