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本课程属于：007-多组学数据整合管线 生物信息学与 AI 制药工程 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。
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FASTQ到H5AD组学数据转换与标准化

共计 30 章节
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01
FASTQ格式解析
FASTQ文件结构 · 质量分数编码 · 序列标识符含义
FASTQ格式解析
02
FASTQ质量控制
FastQC工具安装与使用 · 质量报告解读 · 常见问题处理
FASTQ质量控制
03
FASTQ预处理
Trimmomatic/ cutad… · 低质量碱基修剪 · 长度过滤
FASTQ预处理
04
参考基因组准备
下载参考基因组 · 构建索引（STAR/BWA/bowt… · GTF注释文件获取
参考基因组准备下载参考基因组
05
RNA-seq比对
STAR比对流程 · 参数调优 · 比对率检查
RNA-seq比对
06
scRNA-seq比对
Cell Ranger流程简介 · STARsolo / kallist…
scRNA-seq比对
07
基因表达定量
featureCounts / HT…
基因表达定量featureCount…
08
表达矩阵生成
从BAM到count矩阵 · TPM/FPKM/RPKM计算 · 格式转换（CSV/TSV）
表达矩阵生成BAM
09
H5AD格式入门
AnnData对象 · .obs/.var/.X/.obsm… · H5AD与CSV对比优势
H5AD格式入门
10
Python环境搭建
conda创建环境 · 安装scanpy/ anndata/…
Python环境搭建
11
从表达矩阵创建AnnData
读取CSV/TSV文件 · 构建AnnData对象 · 添加元数据（细胞barcode与基因…
AnnData从表达矩阵创建
12
质量控制与过滤
基于counts的质控（总UMI数 · 基因数 · 线粒体比例）
质量控制过滤
13
数据归一化
LogNormalize / SCT… · scanpy实现
数据归一化LogNormalize
14
高变基因筛选
seurat_v3/ dispers… · 参数选择
高变基因筛选seurat
15
降维与可视化
PCA计算 · t-SNE / UMAP嵌入 · 分群标记（Leiden/Louvai…
降维可视化
16
细胞类型注释
基于marker基因的自动注释（Si… · 手动聚类注释结合
细胞类型注释marker
17
多组学概念
转录组 · 表观组（scATAC-seq） · 蛋白组（CITE-seq）多模态数据…
多组学概念转录组
18
scATAC-seq数据格式
fragments.tsv.gz · peak文件 · barcodes.tsv
scATAC-seq数据格式
19
CITE-seq数据格式
抗体标签（ADT）计数矩阵 · 同细胞barcode对应关系
CITE-seq数据格式
20
多模态AnnData构建
单个样本同时包含RNA+ADT+AT… · 使用obsm与layers组织
AnnData多模态
21
多组学数据合并
多个样本的H5AD水平合并（conc… · 批次校正（Harmony/ scVI…
多组学数据合并H5AD
22
数据存储与读写
h5ad文件压缩（gzip / lz… · 大文件的chunk优化 · scanpy读取实战
数据存储读写
23
元数据整理
添加实验条件 · 样本信息 · 临床数据到.obs
元数据整理添加实验条件
24
跨批次整合
scanpy的bbknn / har… · 整合后批次效应评估（kBET / L…
跨批次整合scanpy
25
差异表达分析
rank_genes_groups进… · pseudotime与cluster…
差异表达分析rank
26
富集分析
GSEA / over-repres… · 结果输出到H5AD的uns中
富集分析GSEA
27
交互式可视化
使用scanpy的pl.XXX与sc… · 导出为zarr/ loom格式
交互式可视化scanpy
28
H5AD与其他格式互转
AnnData转Seurat（sce… · 转LOOM / RDS
H5AD其他格式互转
29
自动化流程搭建
snakemake/ nextflo… · 参数化配置
自动化流程搭建snakemake
30
实战案例
10x PBMC多组学数据集从FAS… · 结果验证与常见报错解决
实战案例PBMC