韋恩（Venn）圖是常見(jiàn)統(tǒng)計(jì)圖之一，用于展示各樣本（或分組）之間共有（或特有）元素的數(shù)量（或比例）。

例如做RNA-seq的最直接目的，大多是鑒定差異表達(dá)的基因。當(dāng)試驗(yàn)涉及到多分組情況時(shí)，常需要展示多組間共享的差異基因數(shù)量，這個(gè)時(shí)候就要使用到韋恩Venn圖。例如以下示例，植物組織中響應(yīng)7天氮缺乏（-N_7d）、7天磷酸鹽缺乏（-Pi_7d）和鹽脅迫（d）、冷脅迫（e）或干旱脅迫（f）的差異表達(dá)lncRNA的Venn圖。

文獻(xiàn)中的韋恩圖示例

文獻(xiàn)中通常提到，這些Venn圖一般通過(guò)一些R包（如VennDiagram）來(lái)做。

本篇教程，就讓小編帶您學(xué)習(xí)如何使用R包VennDiagram繪制Venn圖，以及如何統(tǒng)計(jì)各組元素的交集。

準(zhǔn)備作圖數(shù)據(jù)

首先準(zhǔn)備輸入數(shù)據(jù)。既然期望比較各組共有/特有元素，那么就可以將各組中所包含的元素提取出來(lái)，粘貼到一個(gè)新的列表中。

如下圖示例，一共包含4個(gè)分組，group1-4，下方是各組中所包含的元素名稱。各列不等長(zhǎng)沒(méi)關(guān)系，某一列內(nèi)有重復(fù)的值也沒(méi)關(guān)系，后續(xù)讀到R中后能夠自動(dòng)識(shí)別并去除空值或重復(fù)值。

韋恩圖作圖文件內(nèi)容樣式

R包VennDiagram的韋恩圖繪制

接下來(lái)，將該文件讀到R中，繪制Venn圖。

VennDiagram包中的函數(shù)venn.diagram()，可以直接基于原始數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)并繪制Venn圖。

#韋恩圖（VennDiagram 包，適用樣本數(shù) 2-5）
library(VennDiagram)

#讀入作圖文件，all.txt即上述提到的記錄group1-4的元素名稱的文件
dat <- read.table('all.txt', header = TRUE, sep = '\t', stringsAsFactors = FALSE, check.names = FALSE)

#以2個(gè)分組為例
#指定統(tǒng)計(jì)的分組列，并設(shè)置作圖顏色、字體樣式等
venn_list <- list(group1 = dat$group1, group2 = dat$group2)

venn.diagram(venn_list, filename = 'venn2.png', imagetype = 'png', 
    fill = c('red', 'blue'), alpha = 0.50, cat.col = rep('black', 2), 
    col = 'black', cex = 1.5, fontfamily = 'serif', 
    cat.cex = 1.5, cat.fontfamily = 'serif')

兩組交集韋恩圖

工作路徑下輸出一張圖片“venn2.png”，打開(kāi)就是繪制的Venn圖。

這是展示的兩組的，再展示一個(gè)四組比較的。

#以4個(gè)分組為例
#指定統(tǒng)計(jì)的分組列，并設(shè)置作圖顏色、字體樣式等
venn_list <- list(group1 = dat$group1, group2 = dat$group2, group3 = dat$group3, group4 = dat$group4)

venn.diagram(venn_list, filename = 'venn4.png', imagetype = 'png', 
    fill = c('red', 'blue', 'green', 'orange'), alpha = 0.50, 
    cat.col = c('red', 'blue', 'green', 'orange'), cat.cex = 1.5, cat.fontfamily = 'serif',
    col = c('red', 'blue', 'green', 'orange'), cex = 1.5, fontfamily = 'serif')

四組交集韋恩圖

同樣地，工作路徑下輸出一張圖片“venn4.png”，打開(kāi)就是繪制的Venn圖。

關(guān)于交集元素的提取方法

以上自動(dòng)讀取原始數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計(jì)各組之間的交集狀態(tài)，獲取共有元素的數(shù)量信息后，繪制Venn圖，整個(gè)過(guò)程一氣呵成。

但是，如果期望獲得各組之間的交集元素具體包含哪些，并將這些交集元素的名稱輸出出來(lái)，應(yīng)該怎樣做呢？

VennDiagram包中的函數(shù)get.venn.partitions()可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，參考以下示例。

#繼續(xù)以上述4個(gè)分組為例，組間交集元素獲得
inter <- get.venn.partitions(venn_list)
for (i in 1:nrow(inter)) inter[i,'values'] <- paste(inter[[i,'..values..']], collapse = ', ')
write.table(inter[-c(5, 6)], 'venn4_inter.txt', row.names = FALSE, sep = '\t', quote = FALSE)

輸出交集元素名稱

工作路徑下輸出文件“venn4_inter.txt”，可以用Excel打開(kāi)。

group1-4中，TRUE代表該組中出現(xiàn)的元素，F(xiàn)ALSE則代表未出現(xiàn)的元素。

count為交集元素?cái)?shù)量，values為交集元素名稱。