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      STRING網(wǎng)站 Cytoscape軟件制作精美蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖(PPI)

       yjt2004us 2019-05-24

      之前小編為大家推送了利用DAVID網(wǎng)站進(jìn)行差異基因的GO和KEGG分析,鏈接:DAVID&Metascape:專注于基因功能注釋和富集通路分析的網(wǎng)站。而基因功能注釋后就可以尋找蛋白表達(dá)之間的關(guān)系了,在生信分析中,常常會使用STRING網(wǎng)站+Cytoscape軟件來制作蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖(PPI)。今天小編奉上一部PPI制作教程,讓我們一起細(xì)細(xì)咀嚼吧!

      首先我們進(jìn)入STRING網(wǎng)站的官網(wǎng)(網(wǎng)址為https:///),界面很簡單明了,左側(cè)一欄是網(wǎng)站的輸入方式,右側(cè)一欄是我們的蛋白輸入框。通常我們在做PPI時選擇輸入方式是“Multiple proteins”,即多個蛋白的輸入。

      選擇好蛋白的輸入方式后,輸入一列差異基因,STRING網(wǎng)站對基因的限制條件是不超過2000個基因,格式也是每行一個基因名(或者說是蛋白名字吧,總之就是差異基因所表達(dá)的蛋白)。簡而言之,這個頁面上的操作的步驟是先選擇“Multiple protenins”,然后輸入基因名,最后選擇“Homo sapiens”。

      然后點(diǎn)擊“SEARCH”選項(xiàng),千萬別停下來,繼續(xù)點(diǎn)擊“CONTINUE”選項(xiàng)。

      這樣就做好了一張PPI圖,但是看上去還是比較雜亂的,因此我們需要通過Cytoscape軟件對PPI圖進(jìn)一步做美化處理。

      下拉當(dāng)前頁面,可以看到一行菜單,Legend菜單里面是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)圖中Nodes和Edges的注釋,了解一下。

      Settings菜單功能比較重要,比如我們對Edges的選擇,“confidence”是通過線條的粗細(xì)來反映蛋白之間相互作用的強(qiáng)弱。如果我們制作的網(wǎng)絡(luò)圖比較分散,我們可以通過設(shè)置“minimum required interaction score”將conbined_score調(diào)高來調(diào)整PPI,使圖形看上去更緊密。

      如果我們覺得網(wǎng)絡(luò)圖上的蛋白數(shù)量較少,我們可以通過設(shè)置蛋白數(shù)量的上限,比如我們將其設(shè)置為“no more than 50 interactors”,看下效果。

      明顯可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖變得更加復(fù)雜,線條也更多了。

      在Analysis菜單里面,我們可以查看network的一些信息,包括nodes、edges、degree、PPI富集分?jǐn)?shù)的P值等,同時我們也能查看GO和KEGG功能富集信息及其他信息。

      Clusters菜單,是將PPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類,點(diǎn)擊APPLY。

      我們可以看到,通過聚類后,蛋白通過聚類形成不同顏色的成簇分布的蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖。

      如果我們想要在Cytoscape軟件中調(diào)整網(wǎng)絡(luò)圖,直接點(diǎn)擊“Exports”選項(xiàng),下載TSV格式的文件保存。

      保存好的TSV格式文件是Cytoscape軟件數(shù)據(jù)的輸入方式之一,當(dāng)我們在STRING網(wǎng)站完成PPI制作之后,就可以打開Cytoscape軟件了。

      第一步是導(dǎo)入數(shù)據(jù):File-Import -Network-file,然后選擇TSV格式的文件。

      數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成后如下圖,右邊的圖形是剛剛在STRING網(wǎng)站中的PPI導(dǎo)入到Cytoscape軟件后的圖形,看上去確實(shí)精簡了不少,和原圖相比只是把沒有相互作用關(guān)系的蛋白去掉了,這樣的圖確實(shí)精簡,但是看上去也還是不咋滴!

      下面就開始對這幅圖進(jìn)行改造,我們依次點(diǎn)擊Tools- NetworkAnalyzer-Network Analysis-Generate style from statistics。

      最終會出現(xiàn)一個彈窗。

      小編對于這個彈窗的理解是,在Cytoscape軟件中Node的大小和漸變顏色由Degree來調(diào)整,Edge的粗細(xì)和漸變顏色由combined_score來調(diào)整。

      點(diǎn)擊“Apply”后出圖,可以看見,這個圖形簡直是有了180度的變化了,像個文章中的PPI了。

      此外,如果我們想要制作以某個蛋白為中心的PPI,如何去制作呢?Cytoscape提供了一套完美的解決方案。例如,我們選擇IL10蛋白作為中心蛋白,首先點(diǎn)擊該蛋白。

      再點(diǎn)擊下圖標(biāo)注的圖標(biāo),它表示是與IL10蛋白有直接關(guān)系的Nodes,同時這些蛋白和IL10一起都被選中了。

      依次點(diǎn)擊File-New- Network-From selected nodes,all edges。

      最終,一張以IL10為中心的局部PPI網(wǎng)絡(luò)就形成了,這樣的圖是不是看上去能更加美觀呢!

      STRING網(wǎng)站是我們在生信分析中針對蛋白互相作用分析的一個重要工具,然而,它提供給我們的圖形是十分粗獷的,但是當(dāng)它結(jié)合了Cytoscape軟件對PPI的美化功能后,我們的圖形會出現(xiàn)脫胎換骨的氣息!

      —END—




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