單細(xì)胞-差異基因分析

背景前提:
1:一個(gè)Cluster和剩下的所有細(xì)胞的差異分析,反映的是各個(gè)Cluster的特征;
2:組間差異分析(類(lèi)似經(jīng)典組學(xué)差異比較;需要樣品送齊)

意義:
1:找出每個(gè)聚類(lèi)中的‘“高表達(dá)”的Market基因;與后續(xù)細(xì)胞鑒定中用到的Marker基因不一樣,但是可以作為依據(jù)。
2:組間的差異比較,結(jié)合后續(xù)的KEGG,GO功能富集分析;揭示樣本(組間)功能差異

輸入信息:
seurat_obj :Seurat對(duì)象
分組信息

part1:篩選cluster中的‘“高表達(dá)”的Market基因:

#FindAllMarkers函數(shù):保留在目標(biāo)cluster中上調(diào),且至少在10%的細(xì)胞中表達(dá)的基因。log2-foldchange閾值為0.26
markers_all <- FindAllMarkers(object = seurat_obj, assay = "RNA", slot = "data",
    logfc.threshold = 0.26, test.use = "wilcox", min.pct = 0.1, only.pos = TRUE, verbose = TRUE)

#進(jìn)一步篩選 校正p值≤0.01、“平均log2 fold change”≥0.26的基因
markers_sig <- subset(markers_all, pct.1 >= 0.1 & pct.2 >= 0.1 & p_val_adj <= 0.01 & avg_log2FC >= 0.26)

火山圖、熱圖、柱形圖展示:
分簇火山圖

#火山圖差異顯著標(biāo)識(shí): Q值<0.01
markers_df$color <- factor(ifelse(markers_df$Qvalue < 0.01, "red", "blue"),levels=c('red','blue'))

火山圖

分面百分比火山圖

# X軸:pct.1 - pct.2 :
markers_df$xpct <- markers_df$pct.1 - markers_df$pct.2
基因在目標(biāo)簇 vs 其他簇的表達(dá)細(xì)胞百分比差異
熱圖

柱形圖

cluster中差異基因 (top10)的結(jié)果展示:氣泡圖,山脊圖,小提琴圖,聚類(lèi)圖;

氣泡圖

山脊圖

part2:前面是基于cluster的整體維度、后續(xù)介紹了分組差異基因的維度:
組間的差異比較:

# 使用lapply生成所有可能的組間差異組合
vs_comb <- lapply(seq_along(vs),function(x){list(g1=vs[x],g2=vs[-x])})

#核心函數(shù):FindMarkers
markers <- FindMarkers(seurat_obj,ident.1=comb$g1,ident.2=comb$g2,group.by=group)

 #篩選顯著差異基因(p_val ≤ 0.05),每個(gè)分組取前3的基因?yàn)閙arker基因
markers_sig <- subset(markers, p_val <= 0.05)
top3_genes <- head(unique(df[order(abs(df$avg_log2FC),decreasing=T),'Gene']),3)

#FeaturePlot 根據(jù)篩選的marker基因繪制umap聚類(lèi)圖
p <- FeaturePlot(seurat_obj[,seurat_obj@meta.data[[group]]%in%vs], features=top3_genes, reduction="umap", split.by=group, alpha=0.5, cols=c("grey", "red"))
top3基因的聚類(lèi)圖
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