开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服
首页
好书
留言交流
下载APP
联系客服
2020.10.09
全网最简单的网络图画法,小白福音包学包会
徐锐(助理研究员),广东省生态环境技术研究所,土壤微生物与宏基因组方向
版本1.0.1,更新日期:2020年6月23日
本教程使用方法
将251NetworkXuRui.zip解压至自己喜欢的目录即可(脚本部分修改成对应的工作目录)。本文件夹包含的子文件夹路径、名字不建议修改,脚本容易报错。
部分脚本可取消#注释,供有需求时使用
默认脚本与案例介绍均采用“微生物OTU丰度-环境理化Ev”的网络关系,可自行调整为“OTU-OTU”模式
节点(node/):基因、物种OTU、环境因子等对象。若为有向网络,则可细分为源节点(Source)和目标节点(Target)。无向网络则不区分。
布局(layout):节点及边的分布形式,如常见的球形、圆环形、放射形等。
拓扑特性(topologicalproperty):描述网络特征的数学参数,如连接度、中心性、模块数等
网络示意图
幼儿园小朋友们给自己最喜爱的食物打分:
简单观察得分表后可以发现,小明与叮当都比较爱吃肉,而美美则是素食爱好者。那么小明和叮当成为好朋友的可能性可能要比美美更高,用网络图表示就是:
上述简例为抛砖引玉,实际的数据分析过程远比简例复杂。继续以最常见的微生物菌群丰度(OTU)与环境理化因子(Ev)的网络分析为例进一步说明:
环境理化因子数据(data/data_Ev.txt):行为理化指标,列为各样品
微生物菌群OTU的丰度数据(data/data_OTU.txt):行为OTU丰度,列为各样品
Ev和OTU的补充注释信息,需手动整理,推荐合成一个表(data/taxonomy.txt):
注意!
Ev表和OTU表的样品要对应关系要一致
尽量避免行、列名使用非法字符,如#、!、数字开头、空格等,并预先剔除全为0的行/列,常常因为格式不对而报错!
准备工作,安装R包,读取输入文件
数据预处理
设定分析阈值
结果不理想时可反复修改这些阈值
开始计算,不用修改
全选脚本后一键Enter~等待自动生成结果吧!超级爽
查验结果
在result文件夹中查验生成的表格结果,主要使用1.边数据.csv和2.节点数据.csv两个。
1.边数据:
2.节点数据:
说明:Id表示边数据中的Source、Target节点,后续几列为节点的注释信息,如分类水平、性别(如有)、采样点等。最后一列Label用于指定画图时节点显示的标签字符,可手动删除不想显示的内容。
疑问?:为什么需要生成节点数据?因为如果直接使用最开始的taxonomy.txt注释文件(总表)画图,会存留许多非网络节点的节点(冗余)。因此需要根据边数据中保留下的节点(符合r/p网络阈值的),从taxonomy总表中挑选出来制作画图用的节点数据(子表)。
数据在手,天下我有!只要有脚本生成的、或不怕麻烦自己excel手动整理的1.边数据.csv和2.节点数据.csv就可以进行网络图的可视化啦~推荐使用Cytoscape或者Gephi两个软件。以Cytoscape为例:
Cytoscape安装及下载
下载最新版本的Cytoscape和对应的Java环境版本
导入数据
边数据:【File】【Import】【Networkfromfile】【1.边数据.csv】
节点数据:【File】【Import】【Tablefromfile】【2.节点数据.csv】
美化
Cytoscape中可以修改几乎所有能够想到的网络图属性,节点、连线的颜色、粗细、透明度当然不在话下,还可以修改多种布局、标签显示方式,甚至还能计算网络的拓扑参数。由于这部分不是本文重点,不再赘述,具体可参见其他指导手册~
学术论文案例
责编:刘永鑫,中科院遗传发育所
版本1.0.0,网络基本讲解和网络文件准备版本1.0.1,改写为Rmd版本,建议作者增加实战讲解和点评、绘图实战的典型操作和经验。