4 网络图

Cytoscape已成为网络图绘制的核心工具,基因表达调控网络、蛋白互作网络、miRNA-gene调节关系、分析流程、组织架构等任何与网络、结构、层级有关系的事情都可以用Cytoscape来绘制。前期的教程中有Cytoscape的基本使用早期录制的Cytoscape视频教程, 含安装和基本使用更新录制的Cytoscape视频教程等。

这次主要以实际操作的形式来讲述Cytoscape的使用,内容以PPT教案为主。

下面是补充内容。

本次三个视频,截取不同的角度 (更多Cytoscape视频在B站: https://space.bilibili.com/362709786)。

4.0.1 基本操作

利用一个简单的组织构建图展示Cytoscape的基本使用,导入网络、导入节点属性,更改点的形状、颜色,在点上插入图片、绘制饼图、柱状图、加入颜色条纹,点的手动对齐、横向分布等。

网络文件和节点属性文件都是正常矩阵格式,若有中文需使用UTF-8编码;若非EXCEL文件,不能有xls后缀。

https://imgcache.qq.com/tencentvideo_v1/playerv3/TPout.swf?max_age=86400&v=20161117&vid=p0541x250n9&auto=0

4.0.2 miRNA-mRNA调控网络

Cytoscape可用于绘制基因共表达网络,这儿选取miRNA-gene调控网络 (含miRNA-gene表达相关性数据)做为例子,涉及到根据表达变化倍数对每个点进行着色、根据表达相关性对线进行着色、miRNA和靶基因采用不同的形状表示、微调获得合适的展示图形、结果导出PDF格式、导出图例等。

https://imgcache.qq.com/tencentvideo_v1/playerv3/TPout.swf?max_age=86400&v=20161117&vid=z0541oby69q&auto=0

4.0.3 不同的布局的调试和修改

网络绘制根据网络图的大小、展示的用意可以选择合适的布局。Cytoscape提供了多种布局算法,具体见http://manual.cytoscape.org/en/stable/Navigation_and_Layout.html

下面列出几种示例

4.0.3.1 Attribute Circle Layout

属性环展示方式所有的节点都在环上,适用于点比较少的时候。环上点的顺序可以根据某一列来调整。

4.0.3.2 Group Attributes Layout

先按某一列的值对点进行分组,每个分组的点成为一个独立的环。在区分上下调基因时,可以按这个来分类,看不同类的基因的调控关系。

4.0.3.3 Prefuse Force Directed Layout

通常也可以获得比较好的结果,相连的点邻接,其它点较远。同时可以根据某一列设置边的强度作为连线的长度。

4.0.3.4 Compound Spring Embedder Layout

复杂网络适用这个,尤其是连线特别多时。

4.0.3.5 Edge-weighted Spring-Embedded Layout

所有的边视为连接2个节点的弹簧。每一个弹簧有一个松弛状态下的期望长度 (resting length)和压缩强度。算法会迭代所有的弹簧,并进行仿真模拟获得每个弹簧的最佳长度。是比较常用的一种,其获得结果也是一个环,但对空间的利用比下面两种要好。

4.0.3.6 yFiles Organic Layout

也是一种Spring-embeded的算法,可以展示网络图的聚类结构。

https://imgcache.qq.com/tencentvideo_v1/playerv3/TPout.swf?max_age=86400&v=20161117&vid=w05410fbsys&auto=0