RNA-seq入门实战(十):PPI蛋白互作网络构建(下)——Cytoscape软件的使用
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承接上节:RNA-seq入门实战(四):差异分析前的准备——数据检查,以及 RNA-seq入门实战(五):差异分析——DESeq2 edgeR limma的使用与比较
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本节概览:
1. Cytoscape 软件基本介绍2. 数据导入:
蛋白互作节点信息导入、其他注释信息的导入
3. PPI网络图绘制:
➀选取部分节点展示
➁Analyse Network
➂node节点与edge连线的调整
➃layout排布调整
➄图像导出
4. Apps的使用:待更新...
顺接上节RNA-seq入门实战(九):PPI蛋白互作网络的构建——STRING数据库的使用,在得到目的基因的蛋白互作关系数据后,可以将数据导入Cytoscape软件进行个性化的可视化操作,本节中介绍Cytoscape_3.9.1基本用法。
下列文章很详细介绍了Cytoscape的使用,推荐阅读:
Cytoscape史上最全攻略 (qq.com)cytoscape及APP(插件)使用手册 - 简书 (jianshu.com)
1.Cytoscape 软件基本介绍
Cytoscape官网:Cytoscape: An Open Source Platform for Complex Network Analysis and Visualization
说明书:Cytoscape 3.9.1 User Manual — Cytoscape User Manual 3.9.1 documentation
下载地址:Download Cytoscape
Cytoscape是一个开源软件平台,用于可视化分子相互作用网络和生物通路,并将这些网络与注释、基因表达谱和其他状态数据集成。Cytoscape还可以使用Apps实现一些附加功能,大多数Apps可以免费从Cytoscape应用程序商店获取。
Cytoscape
2. 数据导入
2.1 蛋白互作节点信息导入
上节中在STRING网站中下载的sting_interactions_short.tsv文件(或者利用STINGdb包中得到的sting_link.csv文件)包含了蛋白互作节点的各项信息,可以直接导入Cytoscape进行可视化,过程如下:
导入后,软件会根据node1、node2这两列信息绘制网络图,其他列作为注释信息可在之后添加进网络图中
2.2 其他注释信息的导入
除了各节点互作关系外,有时候我们还想添加其他信息:如基因表达量、上下调信息等。此时也可以在导入节点信息后,继续添加其他注释信息,下面示范添加基因上下调信息到Cytoscape软件中
基因上下调的注释信息获取
从差异分析结果文件中获取基因名与上下调信息,并命名为“node1”、“log2FC”,保存为node_data.csv文件:
load(file = './3.DEG/test_DEG_results.Rdata') #载入差异分析结果 含DEG_DESeq2
nodedata <- data.frame(
node1=rownames(DEG_DESeq2),
log2FC=DEG_DESeq2$log2FoldChange)
write.csv(nodedata,'node_data.csv',row.names = F,quote = F) #字符不要带引号
注释信息文件导入Cytoscape中,操作如下
导入后,软件将根据node1一列自动与之前节点信息相匹配,添加log2FC信息
3. PPI网络图绘制
3.1 选取部分节点展示
在画布中选中我们想展示的目的基因后,点击 File - New Network - From Selected Nodes, All Edges,即可新建一个只包含目的基因的画布
3.2 Analyse Network——获取节点的degree等信息
通过Cytoscape 的Analyse Network功能,可以对网络中节点的重要程度进行分析得出degree值(个人理解哈),并添加进入注释信息,用于后续可视化:
Tools - Analyze - Analyse Network — 选择OK即可完成分析
3.3 node节点与edge连线的调整
这一步对于PPI网络图的优化很关键。
node与edge等的相关调整设置在软件左侧的Style处,Style下方可切换node、edge等设置:
注意,相关设置的左上property处可以打开或隐藏可调整选项
下面示范根据degree调整node节点大小,根据log2FC调整node节点颜色,根据相互作用评分combined_score调整edge连线粗细与颜色:
① node节点调整
调整node节点形状为圆形:在Shape选项——选择Elippse
根据degree调整node节点大小先在底部选中Lock node wideth and height——Size选项——Colum选择Degree——Mapping Type选择Continuous Mapping——点击进入调整到合适的大小区间
根据log2FC调整node节点颜色渐变Fill Color选项——Colum选择log2FC——Mapping Type选择Continuous Mapping——点击进入调整颜色区间为红蓝渐变,红为上调,蓝为下调
② edge连线调整
style界面下方切换到 edge设置界面,操作同与之前类似
根据combined_score调整edge连线粗细:
Width选项——Colum选择combined_score——Mapping Type选择Continuous Mapping——调整大小区间
根据combined_score调整edge连线颜色渐变:
Color选项——Colum选择combined_score——Mapping Type选择Continuous Mapping——调整颜色区间调整一下edge连线的透明度:Transparency选项 ——设为150
3.4 layout网络排布调整
在软件上侧的Layout选项中可以对网络图进行各种形式的排序,下面展示几种排布方式
Degree Sorted Circle Layout
yFiles Organioc Layout
yFiles Radial Layout
yFiles Tree Layout
3.5 图像导出
得到满意的图像后,调整好其在画布上的位置和大小(否则导出图像容易不完整),在画布下方点击文件导出键,一般选择保存为pdf文件便于后期在进行编辑
4. Apps的使用
除了以上强大的绘图功能外,Cytoscape还可以安装各类的Apps插件,如cytoHubba、MCODE、ClueGO等等,从而实现多种多样的分析功能。
此部分之后再慢慢更新吧......
参考资料
Cytoscape史上最全攻略 (qq.com)
cytoscape及APP(插件)使用手册 - 简书 (jianshu.com)
Cytoscape 3.9.1 User Manual — Cytoscape User Manual 3.9.1 documentation