扩增子统计绘图8网络图-MENA
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写在前面
优秀的作品都有三部分曲，如骇客帝国、教父、指环王等。
扩增子系列课程也分为三部曲：
第一部《扩增子图表解读》：加速大家对同行文章的解读能力。
第二部《扩增子分析解读》：学习数据分析的基本思路和流程。
第三部《扩增子统计绘图》：即是对结果进行可视和统计检验，达到出版级的图表结果。
《扩增子统计绘图》系列文章介绍
《扩增子统计绘图》是之前发布的《扩增子图表解读》和《扩增子分析解读》的进阶篇，是在大家可以看懂文献图表，并能开展标准扩增子分析的基础上，进行结果的统计与可视化。其章节设计与《扩增子图表解读》对应，为八节课八种常用图形(箱线图、散点图、热图、曼哈顿图、火山图、维恩图、三元图和网络图)，基本满足文章常用的图片种类需求。
也适合对公司标准化分析返回结果的进一步统计、可视化及美化，达到出版级别，冲击高分文章。
本部分练习所需文件位于百度网盘，链接：http://pan.baidu.com/s/1hs1PXcw 密码：y33d。
1箱线图：Alpha多样性
2散点图：Beta多样性，PCoA, CCA
3热图：差异菌、OTU及功能
4曼哈顿图：差异OTU或Taxonomy
5火山图：差异OTU数量及变化规律
6韦恩图：比较组间共有和特有OTU或分类单元
7三元图：三组比较特有或共有OTU
本文只是使用测试数据，构建MENA的网络；更多网络图绘制，详见
微生物网络构建：MENA, LSA, SparCC和CoNet
8网络图-MENA在线绘制网络图
首先需要对result/otu_table.txt进行编辑，需要在第一行开头手动添加ID和制表符，成为MENA要求的格式。
访问http://129.15.40.240/mena/ 注册用户并登陆
以下各部分，分别对应网站主页左侧的菜单
上传数据Upload your dataset
选择 result/otu_table.txt，调置数据名称为Plant_test(名称随意，自己理解即可)
构建网络 Construct the network
选择你刚才上传的数据文件，再选择数据submit，第一行样本量默认减半，调整为实际数量，本测试中改为25；Missing data选择keep blank；Logarithm选择do not take alogarithm,其它为默认，Submit
查找数据集和网络Search datasets and networks
回主界面Main，点击Search datasets and networks，每个有项目有名称、参数和最右边有运行状态，done为完成；点结果列表的名字”plant_test”可看结果，再移动到底部，选择不同参数(一般先用默认参数)构建网络 Constrcut the netowrk;
运行统计结果如下：
The number of nodes: 117
The number of links: 6177
The average path: 1.090
R square of power-law: 0.139
Network construction has been done. You can go to Network analyses to do further analyses.默认0.62的相关系数阈值太低，结点和边过多。这里我调整相关系阈值为0.9，重新计算点和边数据，点和边缩小为89和759。
分析网络
再次回到主界面，点击Analyze the networks — Network reports，点击每项图标按默认参数执行;
Global Network properties，网络属性，如边、点数据信息；
Network Indexes plant_test(0.620)
Total nodes 117
Total links 6177
R square of power-law 0.139
Average degree (avgK) 105.590
Average clustering coefficient (avgCC) 0.954
Average path distance (GD) 1.090
Geodesic efficiency (E) 0.955
Harmonic geodesic distance (HD) 1.047
Maximal degree 115
Nodes with max degree OTU_8;OTU_43;OTU_24;OTU_190
Centralization of degree (CD) 0.083
Maximal betweenness 19.962
Nodes with max betweenness OTU_48
Centralization of betweenness (CB) 0.002
Maximal stress centrality 526
Nodes with max stress centrality OTU_48
Centralization of stress centrality (CS) 0.038
Maximal eigenvector centrality 0.098
Nodes with max eigenvector centrality OTU_190
Centralization of eigenvector centrality (CE) 0.007
Density (D) 0.910
Reciprocity 1
Transitivity (Trans) 0.951
Connectedness (Con) 1
Efficiency 0.091
Hierarchy 0
Lubness 1Individual nodes’ centrality为每个点的属性，如node.degree， Clustering.Coefficient；
Node Name node.degree node.betw node.stress node.evcent Clustering.Coefficient
OTU_52 112 4.959 326 0.096 0.947
OTU_12 114 6.254 408 0.097 0.936
OTU_81 83 0.946 70 0.072 0.979
OTU_39 111 3.146 262 0.096 0.957
OTU_2 113 9.919 380 0.097 0.939
OTU_3 113 4.238 333 0.097 0.947此外还有 Module Separation and modularity calculation，点进去，按默认的参数运行即可。此步运算时间稍有点长，耐心等。如查失败请回主界面再来。结果示例如下：
No ID No. module Zi Pi
1 OTU_52 0 0.401 0
2 OTU_12 0 0.527 0
3 OTU_81 0 -1.415 0
4 OTU_39 0 0.339 0
5 OTU_2 0 0.464 0不同方法对网络模块划分也不同，可尝试所有算法，找到比较合理的结果，再继续计算。本文 只使用了默认greedy方法的结果。
可视化
分析网络中的可视化，还是在分析网络菜单中，可以在线简单成像(Simple network plot)，也可下载cytoscape格式sif文件及边点注释文件本地分析(Output for the Cytoscape software visualization)；
我们选择Cytoscape项目的图标，一路进入，可以看到下载文件的列表。下面中的网络、点和边全都下载到result目录。
Output the files for the Cytoscape visualization
The network file download here
The node attribute file download here
The edge attribute file download here
*The Cytoscape software can be downloaded here. Its online tutorial is here.Cytoscape可视化网络
Cytoscape的学习教程，请参考如下链接：
新出炉的Cytoscape视频教程
Cytoscape之操作界面介绍
酷炫的网略图怎么绘制 - Cytoscape教程（一）
本分析实例的具体操作如下：
Cytoscapes分析：打开软件
打开网络文件 File — Import — Network — File — 选择plant_test 0.9.sif文件;
打开点属性 File->Import->Table->File — node attribution文件；
布局设置 Layout->yFiles Layouts->Organic;
设置颜色 style,在样式右链下前头中选择 new style,输入名字如“mena”，再设置Fill color的Map选项，Column选择No. module按模块编号上色，Mapping type选择Discrete Mapping，再手动调置每一类的颜色。
导出位图和矢量图；File - Export - Network view as Graph - 分别选择pdf和png保存。
详细的图片讲解，可参考8网络图：节点OTU或类Venn比较
更多网络图作法，详见微生物网络构建：MENA, LSA, SparCC和CoNet
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