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差别分类级别Taxonomy

2019年4月7日 - 微生物

曼哈顿图 Manhattan Plot

微生物 1

曼哈顿图本质上是3个散点图,用于呈现大批量非零大范围波动数值,最早选取于全基因组关联分析(GWAS)研究显示高度相关位点。它得名源于样式与曼哈顿天际线相似(如下图)。

微生物 2

近几年,在宏基因组领域,特别是差距OTU结合分类学结果,选择Manhattan
plot呈现有不行好的机能,倍受尊重。

 

曼哈顿图优点

大数量中,即展示数据全貌,又能很快找到对象基因或OTU,同时可见目的的具体地点和分类、显然程度等音信。相对高端大气,而且还有内涵。

 

多少坐标轴介绍

上述图GWAS切磋结果为例:


X轴为染色体编号,且各个基因组SNP位点沿染色体连串排列;在16S扩大与扩大子或宏基因组中则为OTU按Taxonomy某一流别排序。


Y轴为该位点有关的总结分明性Pvalue值,由于pvalue值范围是从0-1,且越小越好,直接呈现格外密集于0邻座,很难区分。怎么着使越近0的显著数值变大,且而不难区分开,log10转移是丰富好的不2诀窍,直接把关注的高显明性(Pvalue趋近零)值高位展现,远离全体,目的一目精通。


图中国水力电力对伯公司平线相似为设定的不及分明性水平阈值,方便读出每一种点的显著性水平;或只添加一条突显性阈值,高于则强烈。

 

曼哈顿图绘制工具

散点图,自然仍旧PRADO语言,ggplot二得以画的不胜美好。

 

看图实战(Result)

 

演示1. 双曼哈顿图体现WT和mutant间差异富含OTU分布在那一个菌目

Zgadzaj, R., et.al., 2016
.PNAS

微生物,那篇文章分析了百脉根根瘤的微生物组成,同时在恶性肿瘤缺点和失误突变体条件下发现根和根际微生物组均有较大距离的转变

微生物 3

图5.A/B 曼哈顿图展现野生型,突变体根相对于根际土显然差其余OTU类型

  1. 图相月素解释

– X轴标签“OTU… respect to
rhizosphere”表示:根际土壤作为背景对照,总括富集的OTU;


X轴OTU按分类学目水平(order)字母顺序排列彰显,由于数量太多,不显示OTU编号标签反而更美观;

– Y轴为-log拾(Pvalue);将pvalue转换为越精晓越大,便于观看;


主图区的种种圆点或圈代表3个OTU,大小代表其相对丰度;个中存在明显富集OTU的目中全数OTU用彩色实心圆点突显,并累加灰度背景,且该指标名称标注于图顶部;目中内无鲜明富集OTU的目为空心灰点,且背景为鲜红。

贰.
图纸结果:三个曼哈顿图彰显WT和mutant间差距富含OTU分布在这些菌目;而且与野生型相比,在突变体中过多肯定富集的菌目消失;

③.
经历和技巧:单曼哈顿图突显强烈富集的OTU已经新闻格外丰度;选用曼哈顿图展现两中组差别的OTU,让读者本身去相比差距,反而更非凡结果的显明差别。分类学注释级别接纳目,找到了有的出入的类,要力保那么些类即不能够太多,也不能太少,才有益于传递给读者工作即健全、又密切的印像。

 

示例2

微生物 4

那是自己要好画的1个体裁,对上海体育场面的体裁做了有个别立异,展现3个基因敲除突变体(KO/mutant)与野生型(WT)细菌组的可比;

  1. 图瓜时素解释

– X轴为OTU,按分类学门水平字母排序;

– Y轴两组比较的Pvalue值,取loge(P),即自然对数转换;


图中式点心的轻重代表该OTU的相对丰度,取log二(CPM)对数,即2的对数;CPM为count
per million的缩写,和揽胜极光PM类似,都以百格外数;

– 图中式点心颜色代表分类学门类型,便于从门水平找规律;


图中式点心的形制标注了其变动的门类,是上调enriched(正实心三角),照旧下调depleted(倒空心三角),依然尚未明确性差别转移nosig(实心圆点);

贰.
图片结果:突显了KO突变体基因型相较WT有较强烈的细菌组变化,尤其是脱铁寄生菌门上调较多,变型菌门上调和下调都游人如织,但上调的更简明;

三.
图片经验:从门水平先看完整规律,再一步步往纲、目、科、属去找规律的实际细节;用形象区分上调或下调,让结果更领悟。

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