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tiledbvcf

Effiziente Speicherung und Abruf von genomischen Variantendaten mit TileDB. Skalierbare VCF/BCF-Aufnahme, inkrementelle Probenhinzufügung, komprimierte Speicherung, parallele Abfragen und Exportmöglichkeiten für Populationsgenomik.

Was ist tiledbvcf?

TileDB-VCF ist eine leistungsstarke C++-Bibliothek mit Python- und CLI-Schnittstellen für die effiziente Speicherung und den Abruf von genomischen Variantendaten. Es nutzt TileDBs Sparse-Array-Technologie, um die skalierbare Aufnahme von VCF/BCF-Dateien, die inkrementelle Hinzufügung von Proben ohne aufwändige Merge-Vorgänge und effiziente parallele Abfragen von lokal oder in der Cloud gespeicherten Variantendaten zu ermöglichen. Die Fähigkeit wird für das Erlernen von TileDB-VCF-Konzepten, das Prototyping von Genomanalysen, die Arbeit mit kleinen bis mittelgroßen Datensätzen und den Aufbau von Variantendatenbanken für Kohortenstudien empfohlen. Wichtige Funktionen umfassen die Erstellung und Aufnahme von Datensätzen, effiziente Abfragen und Filterung über genomische Regionen und Proben sowie der Datenexport für die Interoperabilität mit anderen Bioinformatik-Tools. Sie unterstützt die lokale Nutzung auf der Kommandozeile (CLI) sowie die Integration mit der TileDB-Cloud für Produktions-Workloads, einschließlich verteilter Abfragen und serverlosem Computing.

Funktioniert mit~Claude Code~Codex CLI~Cursor
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Dokumentation

TileDB-VCF

Überblick

TileDB-VCF ist eine leistungsstarke C++-Bibliothek mit Python- und CLI-Schnittstellen für die effiziente Speicherung und den Abruf von genomischen Variantendaten (Variant-Call-Daten). Aufbauend auf TileDBs Sparse-Array-Technologie ermöglicht es die skalierbare Aufnahme von VCF/BCF-Dateien, die inkrementelle Hinzufügung von Proben ohne aufwändige Merge-Vorgänge und effiziente parallele Abfragen von lokal oder in der Cloud gespeicherten Variantendaten.

Wann diese Fähigkeit eingesetzt werden sollte

Diese Fähigkeit sollte eingesetzt werden, wenn:

  • TileDB-VCF-Konzepte und Arbeitsabläufe erlernt werden sollen
  • Genomanalysen und Pipelines prototypisiert werden
  • Mit kleinen bis mittelgroßen Datensätzen (< 1000 Proben) gearbeitet wird
  • Eine inkrementelle Hinzufügung neuer Proben zu bestehenden Datensätzen erforderlich ist
  • Eine effiziente Abfrage bestimmter genomischer Regionen über viele Proben hinweg benötigt wird
  • Mit in der Cloud gespeicherten Variantendaten (S3, Azure, GCS) gearbeitet wird
  • Teilmengen großer VCF-Datensätze exportiert werden müssen
  • Variantendatenbanken für Kohortenstudien aufgebaut werden
  • Bildungsprojekte und Methodenentwicklung durchgeführt werden
  • Die Leistung bei Variantendatenoperationen kritisch ist

Schnellstart

Installation

Bevorzugte Methode: Conda/Mamba

# Geben Sie die folgenden zwei Zeilen ein, wenn Sie auf einem M1 Mac sind
CONDA_SUBDIR=osx-64
conda config --env --set subdir osx-64

# Erstellen Sie die Conda-Umgebung
conda create -n tiledb-vcf "python<3.10"
conda activate tiledb-vcf

# Mamba ist eine schnellere und zuverlässigere Alternative zu conda
conda install -c conda-forge mamba

# Installieren Sie TileDB-Py und TileDB-VCF, abgestimmt auf andere nützliche Bibliotheken
mamba install -y -c conda-forge -c bioconda -c tiledb tiledb-py tiledbvcf-py pandas pyarrow numpy

Alternative: Docker-Images

docker pull tiledb/tiledbvcf-py     # Python-Schnittstelle
docker pull tiledb/tiledbvcf-cli    # Kommandozeilen-Schnittstelle

Grundlegende Beispiele

Einen Datensatz erstellen und befüllen:

import tiledbvcf

# Neuen Datensatz erstellen
ds = tiledbvcf.Dataset(uri="my_dataset", mode="w",
                      cfg=tiledbvcf.ReadConfig(memory_budget=1024))

# VCF-Dateien aufnehmen (müssen Einzelproben-Dateien mit Indizes sein)
# Anforderungen:
# - VCFs müssen Einzelproben-Dateien sein (keine Mehrproben-Dateien)
# - Sie müssen Indizes haben: .csi (bcftools) oder .tbi (tabix)
ds.ingest_samples(["sample1.vcf.gz", "sample2.vcf.gz"])

Variantendaten abfragen:

# Vorhandenen Datensatz zum Lesen öffnen
ds = tiledbvcf.Dataset(uri="my_dataset", mode="r")

# Bestimmte Regionen und Proben abfragen
df = ds.read(
    attrs=["sample_name", "pos_start", "pos_end", "alleles", "fmt_GT"],
    regions=["chr1:1000000-2000000", "chr2:500000-1500000"],
    samples=["sample1", "sample2", "sample3"]
)
print(df.head())

Nach VCF exportieren:

import os

# Zwei VCF-Proben exportieren
ds.export(
    regions=["chr21:8220186-8405573"],
    samples=["HG00101", "HG00097"],
    output_format="v",
    output_dir=os.path.expanduser("~"),
)

Kernfunktionen

1. Erstellung und Aufnahme von Datensätzen

Erstellen Sie TileDB-VCF-Datensätze und nehmen Sie schrittweise Variantendaten aus mehreren VCF/BCF-Dateien auf. Dies eignet sich für den Aufbau populationsgenomischer Datenbanken und Kohortenstudien.

Anforderungen:

  • Nur Einzelproben-VCFs: Mehrproben-VCFs werden nicht unterstützt
  • Indexdateien erforderlich: VCF/BCF-Dateien müssen Indizes haben (.csi oder .tbi)

Häufige Operationen:

  • Neue Datensätze mit optimierten Array-Schemata erstellen
  • Einzelne oder mehrere VCF/BCF-Dateien parallel aufnehmen
  • Neue Proben schrittweise hinzufügen, ohne vorhandene Daten erneut zu verarbeiten
  • Speichernutzung und Komprimierungseinstellungen konfigurieren
  • Verschiedene VCF-Formate und INFO/FORMAT-Felder verarbeiten
  • Unterbrochene Aufnahmevorgänge fortsetzen
  • Datenintegrität während der Aufnahme validieren

2. Effizientes Abfragen und Filtern

Abfragen von Variantendaten mit hoher Leistung über genomische Regionen, Proben und Variantenattribute hinweg. Dies eignet sich für Assoziationsstudien, Variantenentdeckung und Populationsanalysen.

Häufige Operationen:

  • Bestimmte genomische Regionen abfragen (einzeln oder mehrere)
  • Nach Probennamen oder Probengruppen filtern
  • Bestimmte Variantenattribute extrahieren (Position, Allele, Genotypen, Qualität)
  • Effizient auf INFO- und FORMAT-Felder zugreifen
  • Räumliche und attributbasierte Filterung kombinieren
  • Große Abfrageergebnisse streamen
  • Aggregationen über Proben oder Regionen durchführen

3. Datenexport und Interoperabilität

Exportieren Sie Daten in verschiedenen Formaten für nachgelagerte Analysen oder die Integration mit anderen Genomik-Tools. Dies eignet sich zum Teilen von Datensätzen, zum Erstellen von Analyseteilmengen oder zur Einspeisung in andere Pipelines.

Häufige Operationen:

  • Export in Standard-VCF/BCF-Formate
  • TSV-Dateien mit ausgewählten Feldern erstellen
  • Proben-/regionsspezifische Teilmengen erstellen
  • Datenherkunft und Metadaten beibehalten
  • Verlustfreier Datenexport unter Beibehaltung aller Annotationen
  • Komprimierte Ausgabeformate
  • Streaming-Exporte für große Datensätze

4. Populationsgenomik-Workflows

TileDB-VCF zeichnet sich in groß angelegten populationsgenomischen Analysen aus, die einen effizienten Zugriff auf Variantendaten über viele Proben und genomische Regionen hinweg erfordern.

Häufige Workflows:

  • Datenvorbereitung für genomweite Assoziationsstudien (GWAS)
  • Seltene-Varianten-Burden-Tests
  • Populationsstratifikationsanalyse
  • Allelfrequenzberechnungen über Populationen hinweg
  • Qualitätskontrolle in großen Kohorten
  • Variantenannotation und -filterung
  • Vergleichende Analyse zwischen Populationen

Wichtige Konzepte

Array-Schema und Datenmodell

TileDB-VCF-Datenmodell:

  • Varianten werden als dünn besetzte Arrays mit genomischen Koordinaten als Dimensionen gespeichert
  • Proben werden als Attribute gespeichert, was eine effiziente probenspezifische Abfrage ermöglicht
  • INFO- und FORMAT-Felder bleiben mit ursprünglichen Datentypen erhalten
  • Automatische Komprimierung und Blockbildung (Chunking) für optimale Speicherung

Schema-Konfiguration:

# Benutzerdefiniertes Schema mit spezifischen Kachelausdehnungen
config = tiledbvcf.ReadConfig(
    memory_budget=2048,  # MB
    region_partition=(0, 3095677412),  # Vollständiges Genom
    sample_partition=(0, 10000)  # Bis zu 10k Proben
)

Koordinatensysteme und Regionen

Wichtig: TileDB-VCF verwendet 1-basierte genomische Koordinaten gemäß dem VCF-Standard:

  • Positionen sind 1-basiert (die erste Base ist Position 1)
  • Bereiche sind an beiden Enden inklusive
  • Die Region „chr1:1000-2000“ umfasst die Positionen 1000-2000 (insgesamt 1001 Basen)

Formate für Regionsspezifikation:

# Einzelne Region
regions = ["chr1:1000000-2000000"]

# Mehrere Regionen
regions = ["chr1:1000000-2000000", "chr2:500000-1500000"]

# Vollständiges Chromosom
regions = ["chr1"]

# BED-Stil (0-basiert, halboffen, intern konvertiert)
regions = ["chr1:999999-2000000"]  # Äquivalent zu 1-basiert chr1:1000000-2000000

Speicherverwaltung

Leistungsüberlegungen:

  1. Angemessenes Speicherbudget festlegen basierend auf dem verfügbaren Systemspeicher
  2. Streaming-Abfragen verwenden für sehr große Ergebnismengen
  3. Große Aufnahmen partitionieren, um Speichererschöpfung zu vermeiden
  4. Kachel-Cache konfigurieren für wiederholten Regionszugriff
  5. Parallele Aufnahme verwenden für mehrere Dateien
  6. Regionsabfragen optimieren durch Kombinieren nahegelegener Regionen

Cloud-Speicher-Integration

TileDB-VCF arbeitet nahtlos mit Cloud-Speichern zusammen:

# S3-Datensatz
ds = tiledbvcf.Dataset(uri="s3://bucket/dataset", mode="r")

# Azure Blob Storage
ds = tiledbvcf.Dataset(uri="azure://container/dataset", mode="r")

# Google Cloud Storage
ds = tiledbvcf.Dataset(uri="gcs://bucket/dataset", mode="r")

Häufige Fallstricke

  1. Speichererschöpfung während der Aufnahme: Angemessenes Speicherbudget und Batch-Verarbeitung für große VCF-Dateien verwenden
  2. Ineffiziente Regionsabfragen: Nahegelegene Regionen kombinieren anstatt viele separate Abfragen durchzuführen
  3. Fehlende Probennamen: Sicherstellen, dass die Probennamen in den VCF-Headern mit den Probenspezifikationen in der Abfrage übereinstimmen
  4. Koordinatensystem-Verwirrung: Denken Sie daran, dass TileDB-VCF wie der VCF-Standard 1-basierte Koordinaten verwendet
  5. Große Ergebnismengen: Streaming oder Paginierung für Abfragen mit Millionen von Varianten verwenden
  6. Cloud-Berechtigungen: Sicherstellen einer ordnungsgemäßen Authentifizierung für den Cloud-Speicherzugriff
  7. Gleichzeitiger Zugriff: Mehrere Schreiber auf denselben Datensatz können zu Datenkorruption führen – verwenden Sie geeignete Sperrmechanismen

CLI-Nutzung

TileDB-VCF bietet eine Kommandozeilen-Schnittstelle mit den folgenden Unterbefehlen:

Verfügbare Unterbefehle:

  • create – Erstellt einen leeren TileDB-VCF-Datensatz
  • store – Nimmt Proben in einen TileDB-VCF-Datensatz auf
  • export – Exportiert Daten aus einem TileDB-VCF-Datensatz
  • list – Listet alle Probennamen auf, die in einem TileDB-VCF-Datensatz vorhanden sind
  • stat – Gibt Statistiken auf hoher Ebene zu einem TileDB-VCF-Datensatz aus
  • utils – Hilfsprogramme für die Arbeit mit einem TileDB-VCF-Datensatz
  • version – Gibt die Versionsinformationen aus und beendet das Programm
# Leeren Datensatz erstellen
tiledbvcf create --uri my_dataset

# Proben aufnehmen (erfordert Einzelproben-VCFs mit Indizes)
tiledbvcf store --uri my_dataset --samples sample1.vcf.gz,sample2.vcf.gz

# Daten exportieren
tiledbvcf export --uri my_dataset \
  --regions "chr1:1000000-2000000" \
  --sample-names "sample1,sample2"

# Alle Proben auflisten
tiledbvcf list --uri my_dataset

# Datensatzstatistiken anzeigen
tiledbvcf stat --uri my_dataset

Erweiterte Funktionen

Allelfrequenzanalyse

# Allelfrequenzen berechnen
af_df = tiledbvcf.read_allele_frequency(
    uri="my_dataset",
    regions=["chr1:1000000-2000000"],
    samples=["sample1", "sample2", "sample3"]
)

Probenqualitätskontrolle

# Proben-QC durchführen
qc_results = tiledbvcf.sample_qc(
    uri="my_dataset",
    samples=["sample1", "sample2"]
)

Benutzerdefinierte Konfigurationen

# Erweiterte Konfiguration
config = tiledbvcf.ReadConfig(
    memory_budget=4096,
    tiledb_config={
        "sm.tile_cache_size": "1000000000",
        "vfs.s3.region": "us-east-1"
    }
)

Ressourcen

Hilfe erhalten

Open-Source-Ressourcen zu TileDB-VCF

Open-Source-Dokumentation:

TileDB-Cloud-Ressourcen

Für groß angelegte/Produktions-Genomik:

Erste Schritte:

Skalierung zur TileDB-Cloud

Wenn Ihre Genomik-Workloads die Verarbeitung auf einem einzelnen Knoten überschreiten, bietet TileDB-Cloud unternehmensweite Funktionen für Produktions-Genomik-Pipelines.

Hinweis: Dieser Abschnitt behandelt die Funktionen von TileDB-Cloud basierend auf der verfügbaren Dokumentation. Vollständige API-Details und aktuelle Funktionalität finden Sie in der offiziellen TileDB-Cloud-Dokumentation und der API-Referenz.

Einrichten von TileDB-Cloud

1. Konto erstellen und API-Token abrufen

# Auf https://cloud.tiledb.com registrieren
# API-Token in Ihren Kontoeinstellungen generieren

2. TileDB-Cloud Python-Client installieren

# Basisinstallation
uv pip install tiledb-cloud

# Mit genomspezifischer Funktionalität
uv pip install tiledb-cloud[life-sciences]

3. Authentifizierung konfigurieren

# Umgebungsvariable mit Ihrem API-Token setzen
export TILEDB_REST_TOKEN="your_api_token"
import tiledb.cloud

# Authentifizierung erfolgt automatisch über TILEDB_REST_TOKEN
# Keine explizite Anmeldung im Code erforderlich

Migration von Open Source zu TileDB-Cloud

Groß angelegte Aufnahme

# TileDB-Cloud: Verteilte VCF-Aufnahme
import tiledb.cloud.vcf

# Spezialisiertes VCF-Aufnahme-Modul verwenden
# Hinweis: Die genaue API erfordert die TileDB-Cloud-Dokumentation
# Dies stellt die verfügbare Funktionsstruktur dar
tiledb.cloud.vcf.ingestion.ingest_vcf_dataset(
    source="s3://my-bucket/vcf-files/",
    output="tiledb://my-namespace/large-dataset",
    namespace="my-namespace",
    acn="my-s3-credentials",
    ingest_resources={"cpu": "16", "memory": "64Gi"}
)

Verteilte Abfrageverarbeitung

# TileDB-Cloud: VCF-Abfrage über verteilte Speicher hinweg
import tiledb.cloud.vcf
import tiledbvcf

# Den URI des Datensatzes definieren
dataset_uri = "tiledb://TileDB-Inc/gvcf-1kg-dragen-v376"

# Alle Proben aus dem Datensatz abrufen
ds = tiledbvcf.Dataset(dataset_uri, tiledb_config=cfg)
samples = ds.samples()

# Attribute und Bereiche für die Abfrage definieren
attrs = ["sample_name", "fmt_GT", "fmt_AD", "fmt_DP"]
regions = ["chr13:32396898-32397044", "chr13:32398162-32400268"]

# Die Leseoperation durchführen, die verteilt ausgeführt wird
df = tiledb.cloud.vcf.read(
    dataset_uri=dataset_uri,
    regions=regions,
    samples=samples,
    attrs=attrs,
    namespace="my-namespace",  # Gibt an, welches Konto belastet wird
)
df.to_pandas()

Unternehmensfunktionen

Datenaustausch und Zusammenarbeit

# TileDB-Cloud bietet Funktionen zum Datenaustausch auf Unternehmensebene
# durch namespace-basierte Berechtigungen und Gruppenverwaltung

# Auf gemeinsam genutzte Datensätze über TileDB-Cloud-URIs zugreifen
dataset_uri = "tiledb://shared-namespace/population-study"

# Zusammenarbeit über gemeinsam genutzte Notebooks und Rechenressourcen
# (Die genaue API erfordert die TileDB-Cloud-Dokumentation)

Kostenoptimierung

  • Serverless Computing: Nur für die tatsächliche Rechenzeit bezahlen
  • Automatische Skalierung: Automatisches Hoch- und Herunterskalieren basierend auf der Arbeitslast
  • Spot-Instances: Kostenoptimierte Rechenleistung für Batch-Jobs verwenden
  • Daten-Tiering: Automatische Verwaltung von heißen und kalten Speichermedien

Sicherheit und Compliance

  • Ende-zu-Ende-Verschlüsselung: Daten werden während der Übertragung und im Ruhezustand verschlüsselt
  • Zugriffskontrollen: Feingranulare Berechtigungen und Prüfprotokolle
  • HIPAA/SOC2-Konformität: Unternehmenssicherheitsstandards
  • VPC-Unterstützung: Bereitstellung in privaten Cloud-Umgebungen

Checkliste für die Migration

✅ Zur TileDB-Cloud migrieren, wenn folgende Bedingungen vorliegen:

  • Datensätze > 1000 Proben
  • Verarbeitung von > 100 GB VCF-Daten erforderlich
  • Verteiltes Rechnen erforderlich
  • Mehrere Teammitglieder benötigen Zugriff
  • Unternehmenssicherheit/-konformität erforderlich
  • Kostenoptimiertes Serverless-Computing gewünscht
  • 24/7-Produktionsbetrieb erforderlich

Erste Schritte mit TileDB-Cloud

  1. Kostenlos starten: TileDB-Cloud bietet eine kostenlose Testversion zur Evaluierung
  2. Migrationsunterstützung: Das TileDB-Team bietet Unterstützung bei der Migration
  3. Schulung: Zugang zu genomspezifischen Tutorials

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.

Verwandte Skills