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deepTools: NGS-Datenanalyse-Toolkit

Umfassendes Toolkit zur NGS-Analyse. BAM-zu-bigWig-Konvertierung, Qualitätskontrolle (Korrelation, PCA, Fingerabdrücke), Heatmaps/Profile (TSS, Peaks) für die Visualisierung von ChIP-seq, RNA-seq und ATAC-seq.

Was ist deepTools: NGS-Datenanalyse-Toolkit?

deepTools ist eine umfassende Suite von Python-Kommandozeilenwerkzeugen für die Verarbeitung und Analyse von Hochdurchsatz-Sequenzierungsdaten. Es ermöglicht die Qualitätskontrolle, Datenormalisierung, Probenvergleiche und die Erstellung publikationsreifer Visualisierungen. Das Toolkit unterstützt eine Vielzahl von Experimenttypen, darunter ChIP-seq, RNA-seq, ATAC-seq und MNase-seq. Zu den Kernfunktionen gehören die Konvertierung von BAM-Alignments in normalisierte Coverage-Tracks (bigWig/bedGraph), Qualitätskontrolle (Fingerabdruck, Korrelation, Coverage), Heatmap- und Profilplot-Erzeugung um genomische Merkmale sowie Anreicherungsanalysen. Die Skill-Dokumentation bietet umfassende Referenzen zu allen Tools, Workflows, Normalisierungsmethoden und effektiven Genomgrößen sowie Hilfsskripte zur Dateivalidierung und Workflow-Generierung. Sie enthält auch detaillierte Best Practices für die Analyse von ChIP-seq-, RNA-seq- und ATAC-seq-Daten und behandelt Fehlerbehebung und Leistungsoptimierung.

Funktioniert mit~Claude Code~Codex CLI~Cursor
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Dokumentation

Was macht deepTools: NGS-Datenanalyse-Toolkit?

Übersicht

deepTools ist eine umfassende Suite von Python-Kommandozeilenwerkzeugen, die für die Verarbeitung und Analyse von Hochdurchsatz-Sequenzierungsdaten entwickelt wurde. Verwenden Sie deepTools, um Qualitätskontrollen durchzuführen, Daten zu normalisieren, Proben zu vergleichen und publikationsreife Visualisierungen für ChIP-seq, RNA-seq, ATAC-seq, MNase-seq und andere NGS-Experimente zu erstellen.

Kernfähigkeiten:

  • Konvertierung von BAM-Alignments in normalisierte Coverage-Tracks (bigWig/bedGraph)
  • Bewertung der Qualitätskontrolle (Fingerabdruck, Korrelation, Coverage)
  • Probenvergleich und Korrelationsanalyse
  • Erstellung von Heatmaps und Profilplots um genomische Merkmale
  • Anreicherungsanalyse und Visualisierung von Peak-Regionen

Wann Sie diese Fertigkeit einsetzen sollten

Diese Fertigkeit sollte eingesetzt werden, wenn:

  • Dateikonvertierung: „BAM in bigWig konvertieren“, „Coverage-Tracks erzeugen“, „ChIP-seq-Daten normalisieren“
  • Qualitätskontrolle: „ChIP-Qualität prüfen“, „Replikate vergleichen“, „Sequenziertiefe bewerten“, „QC-Analyse“
  • Visualisierung: „Heatmap um TSS herum erstellen“, „ChIP-Signal plotten“, „Anreicherung visualisieren“, „Profilplot erzeugen“
  • Probenvergleich: „Behandlung vs. Kontrolle vergleichen“, „Proben korrelieren“, „PCA-Analyse“
  • Analyse-Workflows: „ChIP-seq-Daten analysieren“, „RNA-seq-Coverage“, „ATAC-seq-Analyse“, „kompletter Workflow“
  • Arbeiten mit bestimmten Dateitypen: BAM-Dateien, bigWig-Dateien, BED-Regionsdateien im Genomik-Kontext

Schnellstart

Für Benutzer, die neu bei deepTools sind, beginnen Sie mit der Dateivalidierung und gängigen Workflows:

1. Eingabedateien validieren

Führen Sie vor jeder Analyse die Validierung von BAM-, bigWig- und BED-Dateien mit dem Validierungsskript durch:

python scripts/validate_files.py --bam sample1.bam sample2.bam --bed regions.bed

Dies prüft Dateiexistenz, BAM-Indizes und Formatkorrektheit.

2. Workflow-Vorlage erstellen

Verwenden Sie für Standardanalysen den Workflow-Generator, um angepasste Skripte zu erstellen:

# Verfügbare Workflows auflisten
python scripts/workflow_generator.py --list

# ChIP-seq-QC-Workflow generieren
python scripts/workflow_generator.py chipseq_qc -o qc_workflow.sh \
    --input-bam Input.bam --chip-bams "ChIP1.bam ChIP2.bam" \
    --genome-size 2913022398

# Ausführbar machen und ausführen
chmod +x qc_workflow.sh
./qc_workflow.sh

3. Häufigste Operationen

Siehe assets/quick_reference.md für häufig verwendete Befehle und Parameter.

Installation

uv pip install deepTools==3.5.6

Upstream empfiehlt conda/bioconda für vollständige Abhängigkeitsauflösung, insbesondere auf gemeinsamen HPC-Systemen:

conda install -c conda-forge -c bioconda deeptools

Auf Apple Silicon dokumentiert Upstream entweder den PyPI-Weg oben oder eine osx-64-Conda-Umgebung, wenn native Conda-Pakete nicht verfügbar sind.

Kern-Workflows und Tool-Kategorien

Vollständige Befehlsketten für ChIP-seq-QC, vollständige ChIP-seq-Analyse, RNA-seq-Coverage und ATAC-seq-Analyse – plus die Kategorien BAM/bigWig-Verarbeitung, Qualitätskontrolle und Visualisierung – finden Sie in references/core_workflows.md und references/workflows.md. Die Optionen pro Tool finden Sie in references/tools_reference.md.

Normalisierungsmethoden

Die Wahl der richtigen Normalisierung ist entscheidend für gültige Vergleiche. Konsultieren Sie references/normalization_methods.md für eine umfassende Anleitung.

Schnellauswahlhilfe:

  • ChIP-seq-Coverage: Verwenden Sie RPGC oder CPM
  • ChIP-seq-Vergleich: Verwenden Sie bamCompare mit log2 und readCount
  • RNA-seq-Bins: Verwenden Sie CPM
  • RNA-seq-Gene: Verwenden Sie RPKM (berücksichtigt die Genlänge)
  • ATAC-seq: Verwenden Sie RPGC oder CPM

Normalisierungsmethoden:

  • RPGC: 1× Genom-Coverage (erfordert --effectiveGenomeSize)
  • CPM: Counts pro Million gemappter Reads
  • RPKM: Reads pro Kilobase pro Million (pro-Bin-Längen- und Bibliotheksgrößen-Skalierung)
  • BPM: Bins pro Million, analog zur TPM-Skalierung über Binned-Signal
  • Keine: Rohe Counts (nicht für Vergleiche empfohlen)

Vollständige Erklärung: references/normalization_methods.md

Effektive Genomgrößen

Die RPGC-Normalisierung erfordert die effektive Genomgröße. Häufige Werte:

OrganismusAssemblierungGrößeVerwendung
MenschGRCh38/hg382.913.022.398--effectiveGenomeSize 2913022398
MenschT2T/CHM13CAT_v23.117.292.070--effectiveGenomeSize 3117292070
MausGRCm39/mm392.654.621.783--effectiveGenomeSize 2654621783
MausGRCm38/mm102.652.783.500--effectiveGenomeSize 2652783500
ZebrafischGRCz111.368.780.147--effectiveGenomeSize 1368780147
Drosophiladm6142.573.017--effectiveGenomeSize 142573017
C. elegansce10/ce11100.286.401--effectiveGenomeSize 100286401

Vollständige Tabelle mit leselängenspezifischen Werten: references/effective_genome_sizes.md

Gemeinsame Parameter über Tools hinweg

Viele deepTools-Befehle teilen diese Optionen:

Leistung:

  • --numberOfProcessors, -p: Parallele Verarbeitung aktivieren (immer verfügbare Kerne verwenden)
  • max / max/2: Unterstützte Werte für --numberOfProcessors; nützlich unter Schedulern, da neuere deepTools-Releases CPU-Affinität sorgfältiger erkennen
  • --region: Bestimmte Regionen zum Testen verarbeiten (z. B. chr1:1-1000000)

Read-Filterung:

  • --ignoreDuplicates: PCR-Duplikate entfernen (für die meisten Analysen empfohlen)
  • --minMappingQuality: Nach Alignierungsqualität filtern (z. B. --minMappingQuality 10)
  • --minFragmentLength / --maxFragmentLength: Fragmentlängengrenzen
  • --samFlagInclude / --samFlagExclude: SAM-Flag-Filterung

Read-Verarbeitung:

  • --extendReads: Auf Fragmentlänge verlängern (ChIP-seq: JA, RNA-seq: NEIN)
  • --centerReads: Auf Fragmentmittelpunkt zentrieren für schärfere Signale

Best Practices

Dateivalidierung

Validiere Dateien immer zuerst mit scripts/validate_files.py, um Folgendes zu prüfen:

  • Dateiexistenz und Lesbarkeit
  • Vorhandensein von BAM-Indizes (.bai-Dateien)
  • Korrektheit des BED-Formats
  • Angemessene Dateigrößen

Analysestrategie

  1. Mit QC beginnen: Korrelations-, Coverage- und Fingerabdruckanalyse vor dem Fortfahren durchführen
  2. Auf kleinen Regionen testen: --region chr1:1-10000000 zum Testen von Parametern verwenden
  3. Befehle dokumentieren: Vollständige Befehlszeilen für Reproduzierbarkeit speichern
  4. Konsistente Normalisierung verwenden: Gleiche Methode auf alle Proben in Vergleichen anwenden
  5. Genomassemblierung überprüfen: Sicherstellen, dass BAM- und BED-Dateien übereinstimmende Genom-Builds verwenden

ChIP-seq-Spezifisch

  • Reads immer verlängern für ChIP-seq: --extendReads 200
  • Duplikate entfernen: --ignoreDuplicates in den meisten Fällen verwenden
  • Zuerst Anreicherung prüfen: plotFingerprint vor detaillierter Analyse ausführen
  • GC-Korrektur: Nur anwenden, wenn signifikante Verzerrung erkannt wurde; --ignoreDuplicates nach GC-Korrektur niemals verwenden

RNA-seq-Spezifisch

  • Reads niemals verlängern für RNA-seq (würde Spleißstellen überspannen)
  • Strangspezifisch: --filterRNAstrand forward/reverse für übliche dUTP-strangspezifische Bibliotheken verwenden; Bibliotheksorientierung bestätigen, bevor Strangetiketten interpretiert werden
  • Normalisierung: CPM für Bins, RPKM für Gene

ATAC-seq-Spezifisch

  • Tn5-Korrektur anwenden: alignmentSieve mit --ATACshift verwenden
  • Nur korrekte Paare für Verschiebung verwenden: --ATACshift ist äquivalent zu --shift 4 -5 5 -4 und filtert auf korrekt gepaarte Fragmente
  • Fragmentfilterung: Angemessene min/max-Fragmentlängen festlegen
  • Nukleosomenmuster prüfen: Fragmentgrößenplot sollte ein Leitermuster zeigen

Leistungsoptimierung

  1. Mehrere Prozessoren verwenden: --numberOfProcessors 8 (oder verfügbare Kerne)
  2. Bingröße erhöhen für schnellere Verarbeitung und kleinere Dateien
  3. Chromosomen separat verarbeiten für speicherbegrenzte Systeme
  4. BAM-Dateien vorfiltern mit alignmentSieve, um wiederverwendbare gefilterte Dateien zu erstellen
  5. bigWig gegenüber bedGraph verwenden: Komprimiert und schneller zu verarbeiten

Fehlerbehebung

Häufige Probleme

BAM-Index fehlt:

samtools index input.bam

Nicht genügend Speicher: Chromosomen einzeln mit --region verarbeiten:

bamCoverage --bam input.bam -o chr1.bw --region chr1

Langsame Verarbeitung: --numberOfProcessors und/oder --binSize erhöhen

bigWig-Dateien zu groß: Bingröße erhöhen: --binSize 50 oder größer

Validierungsfehler

Validierungsskript ausführen, um Probleme zu identifizieren:

python scripts/validate_files.py --bam *.bam --bed regions.bed

Häufige Fehler und Lösungen werden in der Skriptausgabe erläutert.

Referenzdokumentation

Diese Fertigkeit enthält umfassende Referenzdokumentation:

references/tools_reference.md

Vollständige Dokumentation aller deepTools-Befehle, kategorisiert:

  • BAM- und bigWig-Verarbeitungswerkzeuge (9 Werkzeuge)
  • Qualitätskontrollwerkzeuge (6 Werkzeuge)
  • Visualisierungswerkzeuge (3 Werkzeuge)
  • Verschiedene Werkzeuge (3 Werkzeuge, einschließlich bigwigAverage)

Jedes Werkzeug enthält:

  • Zweck und Übersicht
  • Wichtige Parameter mit Erläuterungen
  • Anwendungsbeispiele
  • Wichtige Hinweise und Best Practices

Diese Referenz verwenden, wenn: Benutzer nach bestimmten Tools, Parametern oder detaillierter Verwendung fragen.

references/workflows.md

Vollständige Workflow-Beispiele für gängige Analysen:

  • ChIP-seq-Qualitätskontroll-Workflow
  • ChIP-seq-vollständiger Analyse-Workflow
  • RNA-seq-Coverage-Workflow
  • ATAC-seq-Analyse-Workflow
  • Multi-Sample-Vergleichs-Workflow
  • Peak-Region-Analyse-Workflow
  • Fehlerbehebungs- und Leistungstipps

Diese Referenz verwenden, wenn: Benutzer vollständige Analyse-Pipelines oder Workflow-Beispiele benötigen.

references/normalization_methods.md

Umfassender Leitfaden zu Normalisierungsmethoden:

  • Detaillierte Erklärung jeder Methode (RPGC, CPM, RPKM, BPM, usw.)
  • Wann welche Methode verwendet werden sollte
  • Formeln und Interpretation
  • Auswahlhilfe nach Experimenttyp
  • Häufige Fallstricke und Lösungen
  • Kurzreferenztabelle

Diese Referenz verwenden, wenn: Benutzer Fragen zur Normalisierung, zum Vergleich von Proben oder zur Auswahl der Methode haben.

references/effective_genome_sizes.md

Effektive Genomgrößenwerte und Verwendung:

  • Häufige Organismuswerte (Mensch, Maus, Fliege, Wurm, Zebrafisch)
  • Leselängenspezifische Werte
  • Berechnungsmethoden
  • Wann und wie in Befehlen zu verwenden
  • Anweisungen zur Berechnung benutzerdefinierter Genome

Diese Referenz verwenden, wenn: Benutzer die Genomgröße für die RPGC-Normalisierung oder die GC-Bias-Korrektur benötigen.

Hilfsskripte

scripts/validate_files.py

Validiert BAM-, bigWig- und BED-Dateien für die deepTools-Analyse. Prüft Dateiexistenz, Indizes und Format.

Verwendung:

python scripts/validate_files.py --bam sample1.bam sample2.bam \
    --bed peaks.bed --bigwig signal.bw

Wann verwenden: Vor dem Start einer Analyse oder bei der Fehlerbehebung.

scripts/workflow_generator.py

Erzeugt anpassbare Bash-Skriptvorlagen für gängige deepTools-Workflows.

Verfügbare Workflows:

  • chipseq_qc: ChIP-seq-Qualitätskontrolle
  • chipseq_analysis: Vollständige ChIP-seq-Analyse
  • rnaseq_coverage: Strangspezifisches RNA-seq-Coverage
  • atacseq: ATAC-seq mit Tn5-Korrektur

Verwendung:

# Workflows auflisten
python scripts/workflow_generator.py --list

# Workflow generieren
python scripts/workflow_generator.py chipseq_qc -o qc.sh \
    --input-bam Input.bam --chip-bams "ChIP1.bam ChIP2.bam" \
    --genome-size 2913022398 --threads 8

# Generierten Workflow ausführen
chmod +x qc.sh
./qc.sh

Wann verwenden: Benutzer fordern Standard-Workflows an oder benötigen Vorlagenskripte zur Anpassung.

Assets

assets/quick_reference.md

Kurzreferenz mit den häufigsten Befehlen, effektiven Genomgrößen und typischen Workflow-Mustern.

Wann verwenden: Benutzer benötigen schnelle Befehlsbeispiele ohne ausführliche Dokumentation.

Umgang mit Benutzeranfragen

Für neue Benutzer

  1. Mit Installationsüberprüfung beginnen
  2. Eingabedateien mit scripts/validate_files.py validieren
  3. Je nach Experimenttyp geeigneten Workflow empfehlen
  4. Workflow-Vorlage mit scripts/workflow_generator.py generieren
  5. Durch Anpassung und Ausführung führen

Für erfahrene Benutzer

  1. Spezifische Tool-Befehle für angeforderte Operationen bereitstellen
  2. Auf entsprechende Abschnitte in references/tools_reference.md verweisen
  3. Optimierungen und Best Practices vorschlagen
  4. Fehlerbehebung bei Problemen anbieten

Für bestimmte Aufgaben

„BAM in bigWig konvertieren“:

  • bamCoverage mit geeigneter Normalisierung verwenden
  • RPGC oder CPM je nach Anwendungsfall empfehlen
  • Effektive Genomgröße für den Organismus angeben
  • Relevante Parameter vorschlagen (extendReads, ignoreDuplicates, binSize)

„ChIP-Qualität prüfen“:

  • Vollständigen QC-Workflow ausführen oder speziell plotFingerprint verwenden
  • Interpretation der Ergebnisse erläutern
  • Folgeaktionen basierend auf Ergebnissen vorschlagen

„Heatmap erstellen“:

  • Durch den zweistufigen Prozess führen: computeMatrix → plotHeatmap
  • Bei der Auswahl des geeigneten Matrixmodus helfen (reference-point vs scale-regions)
  • Visualisierungsparameter und Clustering-Optionen vorschlagen

„Proben vergleichen“:

  • bamCompare für Zwei-Proben-Vergleich empfehlen
  • multiBamSummary + plotCorrelation für mehrere Proben vorschlagen
  • Bei der Auswahl der Normalisierungsmethode anleiten

Dokumentation referenzieren

Wenn Benutzer detaillierte Informationen benötigen:

  • Tool-Details: Auf bestimmte Abschnitte in references/tools_reference.md verweisen
  • Workflows: references/workflows.md für vollständige Analyse-Pipelines verwenden
  • Normalisierung: references/normalization_methods.md für die Methodenauswahl konsultieren
  • Genomgrößen: references/effective_genome_sizes.md referenzieren

Beispielinteraktionen

Benutzer: „Ich muss meine ChIP-seq-Daten analysieren“

Antwortansatz:

  1. Nach verfügbaren Dateien fragen (BAM-Dateien, Peaks, Gene)
  2. Dateien mit dem Validierungsskript validieren
  3. chipseq_analysis-Workflow-Vorlage generieren
  4. Für ihre spezifischen Dateien und Organismus anpassen
  5. Jeden Schritt erklären, während das Skript läuft

Benutzer: „Welche Normalisierung sollte ich verwenden?“

Antwortansatz:

  1. Nach Experimenttyp fragen (ChIP-seq, RNA-seq, usw.)
  2. Nach Vergleichsziel fragen (innerhalb einer Probe oder zwischen Proben)
  3. references/normalization_methods.md-Auswahlhilfe konsultieren
  4. Geeignete Methode mit Begründung empfehlen
  5. Befehlsbeispiel mit Parametern bereitstellen

Benutzer: „Erstelle eine Heatmap um TSS herum“

Antwortansatz:

  1. bigWig-Dateien und G...

Individual skills in this repo

This repo contains 20 individual skills — each has its own dedicated page.

adaptyv

How to use the Adaptyv Bio Foundry API and Python SDK for protein experiment design, submission, and results retrieval. Use this skill whenever the user mentions Adaptyv, Foundry API, protein binding assays, protein screening experiments, BLI/SPR assays, thermostability assays, or wants to submit protein sequences for experimental characterization. Also trigger when code imports `adaptyv`, `adaptyv_sdk`, or `FoundryClient`, or references `foundry-api-public.adaptyvbio.com`.

aeon

This skill should be used for time series machine learning tasks including classification, regression, clustering, forecasting, anomaly detection, segmentation, and similarity search. Use when working with temporal data, sequential patterns, or time-indexed observations requiring specialized algorithms beyond standard ML approaches. Particularly suited for univariate and multivariate time series analysis with scikit-learn compatible APIs.

alphagenome

Look up precomputed AlphaGenome Atlas effects for any GRCh38 single-nucleotide variant (AVI score with Phred and 18 SHAP feature attributions, plus raw and quantile scores for RNA-seq, DNase, ATAC, ChIP-TF, ChIP-histone, CAGE, PRO-cap, splicing, polyadenylation and contact-map tracks), score variants or scan windows on demand with the AlphaGenome model for human and mouse (variant scoring, in silico mutagenesis, REF-versus-ALT track prediction), and build Atlas website deep links. Use when the user mentions AlphaGenome, AlphaGenome Atlas, AVI or AlphaGenome Variant Impact, DeepMind variant effect prediction, or wants to prioritise or mechanistically interpret non-coding, regulatory, splicing, enhancer, promoter, or chromatin-accessibility effects of SNVs from a VCF, credible set, or region. Research use only; not a clinical tool.

analytical-method-validation

Plan, execute, and document validation, verification, and transfer of analytical procedures under the governing framework - ICH Q2(R2) and Q14, USP <1220>/<1225>/<1226>, ICH M10 bioanalytical, CLSI EP, or ISO/IEC 17025. Use for HPLC, LC-MS/MS, GC, CE, ICP-MS, dissolution, qNMR, qPCR, NIR, and ligand binding or cell-based assays whenever the question is whether a procedure is fit for its intended purpose. Triggers include

anndata

Data structure for annotated matrices in single-cell analysis. Use when working with .h5ad files or integrating with the scverse ecosystem. This is the data format skill—for analysis workflows use scanpy; for probabilistic models use scvi-tools; for population-scale queries use cellxgene-census.

arbor

Autonomously improve a real artifact (code, training recipe, agent harness, data pipeline, prompt) against an objective and an evaluator, using Hypothesis Tree Refinement (HTR) from the Arbor paper. Use this whenever someone wants to iteratively optimize something over many experiments without overfitting — e.g.

arboreto

Infer gene regulatory networks (GRNs) from gene expression data using scalable algorithms (GRNBoost2, GENIE3). Use when analyzing transcriptomics data (bulk RNA-seq, single-cell RNA-seq) to identify transcription factor-target gene relationships and regulatory interactions. Supports distributed computation for large-scale datasets.

astropy

Core Python library for astronomy and astrophysics workflows that need Astropy APIs, including units/quantities, coordinates, FITS I/O, tables, time systems, WCS, and cosmology. Use when implementing or debugging astronomical data analysis code with Astropy.

autoskill

Observe the user

benchling-integration

Benchling Python SDK and REST API integration for registry entities, inventory, ELN entries, workflows, Benchling Apps, and Data Warehouse queries. Use when automating lab data with benchling-sdk or the v2 API.

bgpt-paper-search

Search scientific papers and retrieve structured experimental data extracted from full-text studies via the BGPT MCP server. Returns 25+ fields per paper including methods, results, sample sizes, quality scores, and conclusions. Use for literature reviews, evidence synthesis, and finding experimental details not available in abstracts alone.

bids

>

biopython

Comprehensive molecular biology toolkit. Use for sequence manipulation, file parsing (FASTA/GenBank/PDB), phylogenetics, and programmatic NCBI/PubMed access (Bio.Entrez). Best for batch processing, custom bioinformatics pipelines, BLAST automation. For quick lookups use gget; for multi-service integration use bioservices.

bioservices

Unified Python interface to 40+ bioinformatics services. Use when querying multiple databases (UniProt, KEGG, ChEMBL, Reactome) in a single workflow with consistent API. Best for cross-database analysis, ID mapping across services. For quick single-database lookups use gget; for sequence/file manipulation use biopython.

bulk-rnaseq

End-to-end bulk RNA-seq orchestrator — takes raw FASTQ reads through QC and trimming (FastQC, fastp/Trim Galore), alignment and quantification (STAR, Salmon, featureCounts), assembles a gene-level counts matrix, then hands off to differential expression (pydeseq2), pathway/GSEA enrichment (pathway-enrichment), and publication figures (scientific-visualization). Use whenever the user has bulk RNA-seq reads or quant output and wants a complete, reproducible differential-expression workflow — e.g.

cellxgene-census

Query the CZ CELLxGENE Census programmatically for versioned public single-cell and spatial transcriptomics data. Use when you need population-scale cell metadata, gene expression slices, Census summary counts, source H5AD URIs/downloads, embeddings, spatial Census data, or reference atlas comparisons across organisms, tissues, diseases, assays, and cell types. For analyzing your own local single-cell data use scanpy, anndata, or scvi-tools.

cirq

Google quantum computing framework. Use when targeting Google Quantum AI hardware, designing noise-aware circuits, or running quantum characterization experiments. Best for Google hardware, noise modeling, and low-level circuit design. For IBM hardware use qiskit; for quantum ML with autodiff use pennylane; for physics simulations use qutip.

citation-management

Comprehensive citation management for academic research. Search OpenAlex, PubMed, and Google Scholar for papers, extract accurate metadata, validate citations, and generate properly formatted BibTeX entries. This skill should be used when you need to find papers, verify citation information, convert DOIs to BibTeX, or ensure reference accuracy in scientific writing.

clinical-decision-support

Prepare and validate research-only clinical decision-support evaluation, evidence-profile, cohort, survival, biomarker/model, privacy, and governance artifacts. Use for aggregate or synthetic research documentation and traceability—not patient care or live clinical operation.

clinical-reports

Create safety-bounded draft structures and run local deterministic checks for clinical case, diagnostic, trial, safety, and aggregate research reports. Use only with synthetic, de-identified, or aggregate inputs and verified source-fact manifests; every output requires qualified review.

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