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Cytoscape已成為網(wǎng)絡(luò)圖繪制的核心工具,基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、蛋白互作網(wǎng)絡(luò)、miRNA-gene調(diào)節(jié)關(guān)系、分析流程、組織架構(gòu)等任何與網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)、層級(jí)有關(guān)系的事情都可以用Cytoscape來(lái)繪制。前期的教程中有Cytoscape的基本使用,早期錄制的Cytoscape視頻教程, 含安裝和基本使用等。
從上次錄制視頻,到現(xiàn)在Cytoscape也有了不少更新,個(gè)人對(duì)Cytoscape的體會(huì)也有了進(jìn)步,更主要的是不少人反應(yīng)之前的視頻不夠清晰,或?qū)嵜蚰涿?(匿名的都沒(méi)回復(fù))的聯(lián)系我要清晰版。實(shí)際我也沒(méi)有,不知道為啥傳上去就不清晰了,這次錄制了全屏版,希望效果能好些。
本次三個(gè)視頻,截圖不同的角度。
基本操作
利用一個(gè)簡(jiǎn)單的組織構(gòu)建圖展示Cytoscape的基本使用,導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)入節(jié)點(diǎn)屬性,更改點(diǎn)的形狀、顏色,在點(diǎn)上插入圖片、繪制餅圖、柱狀圖、加入顏色條紋,點(diǎn)的手動(dòng)對(duì)齊、橫向分布等。
網(wǎng)絡(luò)文件和節(jié)點(diǎn)屬性文件都是正常矩陣格式,若有中文需使用UTF-8編碼;若非EXCEL文件,不能有xls后綴。
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miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
Cytoscape可用于繪制基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò),這兒選取miRNA-gene調(diào)控網(wǎng)絡(luò) (含miRNA-gene表達(dá)相關(guān)性數(shù)據(jù))做為例子,涉及到根據(jù)表達(dá)變化倍數(shù)對(duì)每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行著色、根據(jù)表達(dá)相關(guān)性對(duì)線進(jìn)行著色、miRNA和靶基因采用不同的形狀表示、微調(diào)獲得合適的展示圖形、結(jié)果導(dǎo)出PDF格式、導(dǎo)出圖例等。
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不同的布局的調(diào)試和修改
網(wǎng)絡(luò)繪制根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖的大小、展示的用意可以選擇合適的布局。Cytoscape提供了多種布局算法,具體見(jiàn)http://manual.cytoscape.org/en/stable/Navigation_and_Layout.html。
下面列出幾種示例
Attribute Circle Layout
屬性環(huán)展示方式所有的節(jié)點(diǎn)都在環(huán)上,適用于點(diǎn)比較少的時(shí)候。環(huán)上點(diǎn)的順序可以根據(jù)某一列來(lái)調(diào)整。

Group Attributes Layout
先按某一列的值對(duì)點(diǎn)進(jìn)行分組,每個(gè)分組的點(diǎn)成為一個(gè)獨(dú)立的環(huán)。在區(qū)分上下調(diào)基因時(shí),可以按這個(gè)來(lái)分類,看不同類的基因的調(diào)控關(guān)系。
[圖片上傳失敗...(image-9a7815-1524747079960)]
Prefuse Force Directed Layout
通常也可以獲得比較好的結(jié)果,相連的點(diǎn)鄰接,其它點(diǎn)較遠(yuǎn)。同時(shí)可以根據(jù)某一列設(shè)置邊的強(qiáng)度作為連線的長(zhǎng)度。

Compound Spring Embedder Layout
復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)適用這個(gè),尤其是連線特別多時(shí)。

Edge-weighted Spring-Embedded Layout
所有的邊視為連接2個(gè)節(jié)點(diǎn)的彈簧。每一個(gè)彈簧有一個(gè)松弛狀態(tài)下的期望長(zhǎng)度 (resting length)和壓縮強(qiáng)度。算法會(huì)迭代所有的彈簧,并進(jìn)行仿真模擬獲得每個(gè)彈簧的最佳長(zhǎng)度。是比較常用的一種,其獲得結(jié)果也是一個(gè)環(huán),但對(duì)空間的利用比下面兩種要好。
[圖片上傳失敗...(image-b6a1c5-1524747079960)]
yFiles Organic Layout
也是一種Spring-embeded的算法,可以展示網(wǎng)絡(luò)圖的聚類結(jié)構(gòu)。

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參考
- Cytoscape的基本使用
- 早期錄制的Cytoscape視頻教程, 含安裝和基本使用
- http://blog.genesino.com/2012/04/cytoscape-basic-usage/
- http://manual.cytoscape.org/en/stable/Navigation_and_Layout.html
- https://www.slideshare.net/keiono/introduction-to-biological-network-analysis-and-visualization-with-cytoscape-part1
- 新出爐的Cytoscape視頻教程
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