STRINGCytoscape网络互作图0820LL

网络图(Network)看似复杂,其实构成非常简单,网络图是一种图解模型,形状如同网络,故称网络图,由节点(node)和连线(edge)两个因素组成的。其中node又分为sourcenode(源节点)和targetnode(目标节点)两个因素组成的。这里的node就是我们的基因,edge就是基因间的相互作用关系。任何网络图都不外乎这些构成成分。知道了网络图的构成之后,再做图分析就很简单了。

edge就是基因之间的相互作用关系。比如两个基因TP53和CXCL12之间是否有相互作用关系呢?通过什么方法进行判断呢?这是一个比较困难的问题。好在,有一些非常好的数据库帮我们解决了这一问题,比如最著名的就是STRINGdatabase。

STRING数据库中包含有实验数据、从Pubmed摘要中文本挖掘的结果、综合其他数据库的数据,另外还有利用生物信息学的方法预测的结果,所应用的生物信息学的方法有:染色体临近、基因融合、系统进化谱、基于芯片数据的基因共表达等。

Cytoscape是一套完整的网络图分析系统,它不仅仅是一个软件,还包括了一系列编程语言接口、appstore等诸多内容,是网络分析领域的龙头老大。Cytoscape能够帮助我们实现基因互作的可视化网络图,并且通过其诸多分析插件帮我们找到这里面的关键基因。

step1从基因列表到蛋白互作

step2从蛋白互作到互作网络

step3从互作网络到关键基因

step1准备基因列表

这个基因列表的文件说白了就是一列基因,对于基因的数量最好是50-300个。

step2打开STRING数据库

点击SEARCH,然后就会跳转到让我们输入基因列表的页面,如下图所示,我们点击"Multipleproteins",再依次输入我们的基因列表和物种名称,点击SEARCH即可。

然后STRING数据库会搜索我们提交的蛋白,点击CONTINUE即可。

之后就会出现这些基因的互作网络图了。这个网络图中有很多彩色的点,这个颜色是随机分配的没有生物学意义,有的点中还有花花绿绿的蛋白质的三维结构,这个对我们来说也不是非常重要,重要的是蛋白之间的连线,这就是相互作用。

图的下面有很多的panel,这里面蕴含了很多功能,其中最主要的就是Exports,从这里可以输出我们想要的图形和网络。

对于初级分析来说,网络图就可以了;当时如果是高级分析和美观的网络图,比如需要找到关键基因,需要发表质量的高级网络图,那就需要源文件了,源文件是一个tsv文件,通过它,可以制作各种各样的网络图。

step3Cytoscape美化网络图

网络文件包括多种格式:TXT、SIF、GML等,这些都是Cytoscape能够识别的,其中最常用的就是TXT文本格式。这种格式是最简单的,其实就是从Excel中复制出来的表格,其格式如下:

(1)第一行,默认作为列名,所以不要有重复的名字

(2)从第二行开始就是节点之间的相互作用关系了

(3)数据至少包含两列,第一列是SourceNode,第二列是TargetNode

就拿我们从STRING生成的网络图源文件为例,我们生成的是一个名为string_interactions.tsv的文件,这是一个文本文件,用Excel把它打开之后是这样的

将该文件导入到Cytoscape中

File-->Import-->NetworkfromFile即可导入文件

点击导入文件,找到要导入的网络文件,即string_interactions.tsv文件,导入之后是这样的。Cytoscape会自动识别最重要的两列:SourceNode和TargetNode,一般就是前面的两列。

如果自动识别的不对,可以自己指定。点击表头,会出现一个下拉菜单,然后自己选择指定即可。除了SourceNode、TargetNode其他列数据的属性还包括InteractionType、EdgeAttribution、SourceAttribution、TargetAttribution等,同时对应不同颜色和图标标记。

指定好数据列之后,点击OK即可,数据导入到此为止,软件会自动生成一个网络图。

页面布局

Cytoscape是一个非常庞大的软件,其功能非常丰富,页面布局也很复杂,在我们导入网络图数据后,其会自动帮我们生成一个网络图,如下

从上图中可以看出,页面相当复杂,而其中我们最常用的区域就是两个:控制面板和网络图区。

控制面板是我们用的最多的地方,这里面至少包括了三个子面板:

1)Network:网络图列表,这里以树形图的方式罗列了我们打开的所有网络图

2)Style:外观可视化控制面板,这个面板控制了我们的网络图的外观,所有的外观设计都在这个里面,这个面板也包括三个子面板:

--Node:控制节点的外观,包括大小、颜色、形状等,使用频率很高

--Edge:控制连线的外观,包括颜色、粗细等,使用频率很高

--Network:控制网络图的外观,如背景色等,使用较少

3)Select:筛选,即从整个网络图中按照用户的要求去选定特定的Node或者Edge。

其实整个Cytoscape页面布局中最重要的就是控制面板,而通过控制面板中特定属性的设置,我们可以随心所欲的改变网络图的外观。

Cytoscape的应用商店

Cytoscape的菜单栏中有很多的功能栏,其中Apps就是很重要的一个,其提供了非常多的功能插件,使得Cytoscape的功能根据用户的需求无限延伸。

寻找关键基因

通过使用Cytoscape插件MCODE或者Cytohubba可以从网路图中找到关键基因

第一步打开网络图

找到以.cys结尾的网络图文件,导入到Cytoscape中

第二步安装插件

第三步运行插件

MCODE的使用

在Apps中点击MCODE,然后会在控制面板中出现Mcode这一面板,点击AnalyzeCurrentNetwork即可。

Cytohubba的使用

Cytohubba的使用也比较简单,但是相对于MCODE来说,Cytohubba提供了更多的算法来对基因的重要性或者说核心程度进行排序。使用Cytohubba的话,首先也是在Apps当中找到Cytohubba,点击以后会在控制面板中出现Cytohubba的子面板,然后按照我们下面的步骤操作,逐步点击即可:

这里可以跟大家罗列一下Cytohubba所提供的核心基因筛选算法有哪些。算法虽多,但是这些算法的具体方法不需要我们大家掌握,只需要知道怎么用怎么选择就行了。

THE END
1.生信入门第十二课:用Cytoscape绘制PPI网络图并使用cytohubba识别...微生信助力高分文章,用户230000+,谷歌学术4600+ …https://www.sohu.com/a/832361956_121408822
2.Cytoscape做基因和蛋白质互作网络图spiralife本文对 cytoscape 软件做基因和蛋白质互作共表达网络关系图的过程,进行了图解。效果图如下(Fig.1),数据是模拟的,如有雷同,纯属巧合。http://s13/mw690/0078OqW4zy7kX4VQRMUdc&690做基因和蛋白质互作网络图" TITLE="Cytoscape做基因和蛋白质互作网络图" /> ...https://blog.sina.com.cn/s/blog_18600b4880102ydkc.html
3.利用STRING数据库进行Cytoscape蛋白互作网络绘制步骤详解.pdf...利用STRING 数据库进行Cytoscape蛋白互作网络绘制步骤详解.pdf 关闭预览 想预览更多内容,点击免费在线预览全文 免费在线预览全文 利用STRING 数据库进行蛋白互作预测步骤详解 一、简介 STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Protein ) 数据库(/)是一个搜寻已知蛋白质之间和预测蛋白质之间相互 作用...https://max.book118.com/html/2021/1201/6204200005004104.shtm
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5.老师,请问我在cytoscape中使用conet插件绘制互作网络图,我上传了...文本编辑建议用notepad++专业的文本编辑软件,不要用记事本,避免不必要的错误;https://www.omicsclass.com/question/2420
6.Cytoscape3.7.2windows系统网络图cytoscape.js 制作网络图谱使用的第三方库cytoscape.js。Web开发,运用cytoscape.js绘制图像,读取json文件 上传者:pf1125时间:2018-08-15 Cytoscape_3_7_2_windows_64bit.exe 在写文章的过程中,我们经常需要对蛋白互作网络图进行调整和美化,如何根据自己的需求对蛋白互作网络图进行调整和美化呢? 为大家介绍一...https://www.iteye.com/resource/qq_42491125-13094117
1.cytoscape绘制互作网络图(一)cytoscape网络互作图目前很多人可能都在考虑如何绘制一个好看的互作网络图,绘制这样的图是一件很难事情,下面我会分几次来分别讲述,如何绘制: 一、基本互作图的绘制 首先,需要一个绘制互作网络的软件,cytoscape,该软件是用Java来写的,在安装之前需要先安装Java,在这里我不详细去介绍,怎么下载并安装这个软件。 https://blog.csdn.net/weixin_43949246/article/details/101676171
2.STRING网站+Cytoscape软件制作精美蛋白互作网络图(PPI)–王进的...用于导入Cytoscape。 6. 导入Cytoscape 第一步是导入数据:File-Import -Network from file,然后选择TSV格式的文件,默认参数OK。得到一个巨丑无比的网络图,看起来也比较复杂。 7. NetworkAnalyzer美化加工 对于Cytoscape V3.7用户可以很方便进行美化:依次点击Tools- NetworkAnalyzer-Network Analysis-Generate style ...https://www.jingege.wang/2023/07/19/string%E7%BD%91%E7%AB%99cytoscape%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%88%B6%E4%BD%9C%E7%B2%BE%E7%BE%8E%E8%9B%8B%E7%99%BD%E4%BA%92%E4%BD%9C%E7%BD%91%E7%BB%9C%E5%9B%BEppi/
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4....功能分析,KEGG富集通路,Cytoscape构建蛋白互作网络123321mn 肿瘤治疗学医学生 请问多套差异基因的热图是怎么做出来的?2022-03-18来自iOSIP陕西陕西 收藏...https://www.dxy.cn/bbs/newweb/pc/post/37581797
5.干货分享Cytoscape软件对经STRING数据PPI网络图美化采用Cytoscape软件对经STRING数据库分析所得PPI网络图进行美化大致可分为两种情况:其一则是直接通过调整图片颜色、线条、整体布局(注意:整体布局调整亦可手动调节或直接自动调节,较为灵活)等的调整以达到美化的效果;其二则是进阶版,依据“Degree”值进行分类设置,以使图片更加精致美观的同时层次更加分明,下面我将以第二种...https://www.bio-review.com/string-cytoscape-ppi/
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10.基于蛋白质互作网络挖掘自闭症谱系障碍的功能模块与核心基因结果显示, 整个网络包含 171 个节点和 1 041 条边, 其中每个节点代表基 因对应的蛋白质, 每条边代表两个蛋白质之间的 互作关系(图 2).根据 PPI 网络中每个节点的连通 度, 筛选得到 PPI 网络中核心蛋白质的编码基因 23 个, 分别为 NRXN1,GRIN2B,GRIN2A ,DLG4, NLGN3,MECP2,CNTNA P2,BDNF,NLGN4X,...http://smkx.hunnu.edu.cn/EN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=2294
11.基于网络药理学探讨经典名方半夏厚朴汤防治抑郁症的潜在机制2.4蛋白互作网络(PPI)的构建 将半夏厚朴汤靶点导入STRING 11.0数据库并利用Cytoscape 3.9.1软件构建PPI图(图4)。其中,ALB(Degree=69)、AKT1(Degree=67)、IL6(Degree=65)、VEGFA(Degree=59)、PTGS2(Degree=57)、CASP3(Degree=56)、JUN(Degree=55)、MMP9(Degree=53)、MYC(Degree=52)、CTNNB1(Degree=52)、...https://www.91xueshu.com/l-zyxlw/85952.html
12.光皮桦AP2/ERF基因家族鉴定与表达分析利用STRING数据库(https://string-db.org/)[33],对光皮桦AP2/ERF蛋白相互作用网络进行预测,以拟南芥为参照物种,选择最低互动分为0.4,其他参数默认,借助Cytoscape软件绘制蛋白互作网络图[34]。 1.6 基因表达模式分析 利用13个2年生光皮桦植株不同组织器官的转录组数据进行AP2/ERF基因组织表达特异性分析。13个不同...https://www.fx361.com/page/2022/1207/18132224.shtml