Plot Gene Regulatory Network(基因调控网络图)

分析模块,输入差异基因FPKM矩阵,和转录因子列表文件(转录因子必须包含在差异基因FPKM矩阵中)。两两间的基因(包含转录因子)进行相关性检验,根据设定的相关系数与p值阈值,如果两两基因相关性分析满足阈值,则两两基因之间具有连通性,即两两基因之间在网络图上存在边。分析模块会生成网络图gml文件。gml文件,可通过Import方式导入到Cytoscape软件中,进行可视化作图,在Cytoscape软件中生成对应的调控网络图。

输入:

1、差异基因FPKM矩阵(过滤FPKM矩阵中,非差异表达基因对应的行)。

!!不能使用包含非差异表达基因的原始FPKM矩阵。

示例:

        T4    T5    T6    T7    T8    T9

BM590_A0004         406.46      494.13      414.62      825.09      2678.41    555.67

BM590_A0005         605.70      755.09      643.55      1184.73    2980.14    568.58

BM590_A0015         382.41      435.68      435.09      667.24      1664.78    511.53

BM590_A0021         305.80      347.07      323.75      151.16      57.04        252.18

BM590_A0025         82.60        71.30        83.22        95.78        311.02      96.31

BM590_A0028         389.64      441.62      387.26      1020.02    5531.28    345.31

BM590_A0046         295.72      291.23      379.24      308.84      92.26        517.02

……

2、转录因子列表文件(转录因子必须包含在差异基因FPKM矩阵中)。

示例:

BM590_A1208

BM590_A2108

BM590_A0215

BM590_A1759

BM590_A1256

BM590_A2152

BM590_A2107

BM590_A1854

BM590_A1530

BM590_A2143

输出:

调控网络gml文件。

示例:

graph [

 graph [

 ]

 name ""

 node [

   id 0

   label "BM590_B0721"

   color "lightslateblue"

   fillcolor "lightslateblue"

 ]

 node [

   id 1

   label "BM590_B0437"

   color "lightslateblue"

   fillcolor "lightslateblue"

 ]…….

注:

Cytoscape中,通过左上方的File选项 –> Import -> Network -> File。导入对应的gml文件。

通过上方的layout选项 -> yFiles Layouts -> Organic。设置节点布局为organic

通过左方的Style选项卡 -> Node -> Fill Color -> 点击右侧三角展开 -> Column选项,选择fillcolor -> Mapping Type选项,选择Passthrough Mapping。将调控因子节点设为红色,其他节点设为天蓝色。

通过左方的Style选项卡 -> Node -> Shape -> 点击前端的第一个小方框  -> 选择Ellipse。将节点性状设置为椭圆。

得到如下所示的网络图,其中,每个节点代表一个基因,每条边代表基因间存在连通(样本中,表达模式具有强相关性),红色节点代表调控因子,天蓝色节点代表其他基因。

通常,调控因子的连通性更强,即与之关联的边的数量更多,基本会处于网络的中心位置。

如需,更进一步的调整和作图,参考Cytoscape官网教程:(http://www.cytoscape.org/documentation_users.html)。

其中,示例用Cytoscape版本为:3.3.0Java版本为:1.8.0_74

分析模块引用了R语言(v3.2.3Hmisc包(v3.16-0)中的rcorr函数进行相关性检验。

分析模块引用了Pythonv2.7.9)语言networkx库(v1.10rc2)生成网络图gml文件。