導(dǎo)讀

火山圖可以展示cancer vs normal的差異結(jié)果。如果還有一組model組，那么該如何展示呢？使用雙火山圖，實(shí)現(xiàn)了將cancer、normal、model三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件繪制在一張圖上，同時(shí)展示cancer vs normal, model vs cancer共有且具有相同差異表達(dá)趨勢(shì)（上調(diào)、上調(diào)），或者相反差異表達(dá)趨勢(shì)（上調(diào)、下調(diào)）的感興趣基因。

火山圖

火山圖本質(zhì)上是一種散點(diǎn)圖，它將統(tǒng)計(jì)測(cè)試中的統(tǒng)計(jì)顯著性量度（如p值）和變化幅度（fold change）相結(jié)合，從而能夠幫助研究者快速直觀地識(shí)別那些變化幅度較大且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的數(shù)據(jù)點(diǎn)（如基因等）?；鹕綀D常用于轉(zhuǎn)錄組研究，也能應(yīng)用于基因組、蛋白質(zhì)組、代謝組等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

圖中的點(diǎn)表示基因。

X軸是差異倍數(shù)，log2轉(zhuǎn)化。表示基因表達(dá)的倍數(shù)變化，通常以|fc|>=2（即|log2fc|>=1）作為閾值。以左側(cè)和右側(cè)的兩條垂直線(xiàn)表示。

Y軸是P-value，-log10轉(zhuǎn)化。表示統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)獲得的是否統(tǒng)計(jì)差異顯著的一個(gè)衡量值，通常以P-value<0.05?（或者校正p值<0.05）為統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯著閾值。以水平線(xiàn)表示，水平線(xiàn)上方的點(diǎn)表示p<0.05，下方的點(diǎn)表示p>0.05。

根據(jù)閾值，將數(shù)據(jù)點(diǎn)分成三類(lèi)：

上調(diào)基因，滿(mǎn)足p<0.05 & log2fc>=1，圖中紅色點(diǎn)

下調(diào)基因，滿(mǎn)足p<0.05 & log2fc<=-1，圖中藍(lán)色點(diǎn)

不顯著基因，其他不滿(mǎn)足上調(diào)、下調(diào)閾值的基因，圖中灰色點(diǎn)

雙火山圖

對(duì)于有三個(gè)條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，一般會(huì)進(jìn)行兩個(gè)比較，這時(shí)使用雙火山圖既可以展示兩個(gè)比較的差異，又可以將兩個(gè)比較中共有的感興趣基因在中間標(biāo)注。相當(dāng)于兩個(gè)火山圖加一個(gè)venn圖。

圖中左側(cè)為cancer vs normal的火山圖。左邊藍(lán)色是下調(diào)，右邊紅色是上調(diào)。

右側(cè)為model vs cancer的火山圖。左邊藍(lán)色是下調(diào)，右邊紅色是上調(diào)。中間為兩個(gè)比較中感興趣的共有基因，這些基因符合上調(diào)-下調(diào)趨勢(shì)。

此圖在設(shè)計(jì)的時(shí)候，左側(cè)火山圖固定，即：左邊是下調(diào)，右邊是上調(diào)。右側(cè)火山圖根據(jù)數(shù)據(jù)左右可以互換，即：可以將上調(diào)畫(huà)在左邊（標(biāo)注上調(diào)+上調(diào)的基因），也可以將下調(diào)畫(huà)在左邊（標(biāo)注上調(diào)+下調(diào)的基因）。這樣可以保證基因的連線(xiàn)在圖中間，而不跨過(guò)不顯著區(qū)域（當(dāng)然也可以繪制跨不顯著區(qū)域的圖）。

除了同時(shí)展示轉(zhuǎn)錄組的兩個(gè)比較結(jié)果外，也可以同時(shí)展示兩種組學(xué)，例如cancer vs normal的轉(zhuǎn)錄組，cancer vs normal的蛋白組結(jié)果，標(biāo)注那些基因和蛋白同時(shí)表達(dá)差異的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

1，打開(kāi)繪圖頁(yè)面

https://www.bioinformatics.com.cn/plot_basic_label_genes_linked_two_volcano_plot_237

2，示例數(shù)據(jù)

點(diǎn)擊圖片上方的示例數(shù)據(jù)，下載，并使用excel打開(kāi)。

示例數(shù)據(jù)包括三部分：

第一部分：左側(cè)火山圖數(shù)據(jù)，3列。第一列為基因名（不能有重復(fù)），第二列為log2fc，第三列為p值

第二部分：右側(cè)火山圖數(shù)據(jù)，3列。第一列為基因名（不能有重復(fù)），第二列為log2fc，第三列為p值

第三部分：待標(biāo)注基因，必需在左右兩側(cè)火山圖中都出現(xiàn)。

注意：兩部分火山圖行數(shù)可以一樣（例如都是轉(zhuǎn)錄組），也可以不一樣（例如左邊是轉(zhuǎn)錄組右邊是蛋白組）。

3，輸入檢查

Ctrl+A選中示例數(shù)據(jù)，Ctrl+C拷貝，Ctrl+V粘貼到輸入框。

然后使用輸入框下面的“輸入檢查”按鈕先對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。若檢查不通過(guò)，請(qǐng)根據(jù)檢查提示重復(fù)【修改-輸入檢查】步驟，直到檢查通過(guò)（如下圖所示），然后可以繼續(xù)往下進(jìn)行。

注：輸入檢查是新加功能，它會(huì)根據(jù)不同模塊的輸入要求，逐行逐列檢查輸入數(shù)據(jù)，并給出提示，確保數(shù)據(jù)符合模塊要求。

4，參數(shù)選擇

圖片大小：圖片寬度，圖片高度

閾值：左側(cè)火山圖的fc、p閾值；右側(cè)火山圖的fc、p閾值。

顏色：上調(diào)顏色，下調(diào)顏色，不顯著顏色，以及標(biāo)注基因的顏色

X軸標(biāo)注：左側(cè)火山圖X軸標(biāo)注比較方式，右側(cè)火山圖X軸標(biāo)注比較方式

P值極值：左側(cè)火山圖p值極值處理方法，右側(cè)火山圖p值極值處理方法。建議相同組學(xué)的用一樣的閾值，不同組學(xué)的使用不一樣的值。

Y軸最大值：用于避免極值點(diǎn)被截?cái)?，可以適當(dāng)增加該值

中間區(qū)域：中間區(qū)域的寬度，默認(rèn)1.2，為火山圖的約1/5寬度；標(biāo)注基因最低位置是基因最下面的位置，若基因較少，可以適當(dāng)增加該值。

字體大小：包括軸說(shuō)明字體大小，刻度字體大小，標(biāo)注基因字體大小，圖例字體大小等

字體：Times New Roman和Arial字體

5，提交出圖

檢查通過(guò)，并且參數(shù)選好后，點(diǎn)擊“提交”按鈕，約10s后，會(huì)在頁(yè)面上呈現(xiàn)雙火山圖預(yù)覽。我們提供了pdf，svg兩種矢量圖，png，tiff兩種標(biāo)量圖供大家下載使用。其中矢量圖可以使用acrobat illustrator進(jìn)行編輯、組圖等。

每張圖都是一個(gè)故事，表達(dá)一個(gè)生物學(xué)意義。

在這張圖中，我們可以很清楚地看到在cancer vs normal中，794個(gè)基因表達(dá)上調(diào)1314個(gè)基因表達(dá)下調(diào)，在model vs cancer種，1037個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，607個(gè)基因表達(dá)下調(diào)，其中23個(gè)感興趣的基因符合normal-cancer-model的上調(diào)-下調(diào)表達(dá)趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：Liver-Inspired PolyetherketoneketoneScaffolds Simulate Regenerative Signals and Mobilize Anti-Inflammatory Reservesto Reprogram Macrophage Metabolism for Boosted Osteoporotic Osseointegration.Fig4A

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