扩增子图表解读4曼哈顿图

曼哈顿图 Manhattan Plot

微生物 1

曼哈顿图本质上是一个散点图,用于浮现多量非零大范围波动数值,最早拔取于全基因组关联分析(GWAS)探究显得中度相关位点。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,拔取Manhattan
plot体现有这多少个好的法力,倍受尊重。

 

曼哈顿图优点

大数量中,即展现数据全貌,又能便捷找到对象基因或OTU,同时可见目的的具体地方和分类、显明程度等消息。相对高端大气,而且还有内涵。

 

多少坐标轴介绍

上述图GWAS商量结果为例:


X轴为染色体编号,且各个基因组SNP位点沿染色体种类排列;在16S扩增子或宏基因组中则为OTU按Taxonomy某一流别排序。


Y轴为该位点有关的计算鲜明性Pvalue值,由于pvalue值范围是从0-1,且越小越好,间接突显分外密集于0邻座,很难区分。如何使越近0的显然数值变大,且而不难区分开,log10变换是非凡好的点子,直接把关怀的高显明性(Pvalue趋近零)值高位呈现,远离全部,目的一目明白。


图中水平线相似为设定的例外分明性水平阈值,方便读出每一个点的显然性水平;或只添加一条突显性阈值,高于则显著。

 

曼哈顿图绘制工具

散点图,自然依旧福睿斯语言,ggplot2可以画的不得了了不起。

 

看图实战(Result)

 

示范1. 双曼哈顿图浮现WT和mutant间差距富含OTU分布在那个菌目

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

那篇小说分析了百脉根根瘤的微生物组成,同时在恶性肿瘤缺失突变体条件下发现根和根际微生物组均有较大差异的转变

微生物 3

图5.A/B 曼哈顿图显示野生型,突变体根相对于根际土明显差异的OTU类型

  1. 图中成分解释

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


X轴OTU按分类学目水平(order)字母顺序排列突显,由于数量太多,不呈现OTU编号标签反而更赏心悦目;

– Y轴为-log10(Pvalue);将pvalue转换为越通晓越大,便于旁观;


主图区的各种圆点或圈代表三个OTU,大小代表其相对丰度;其中设有显著富集OTU的目中全部OTU用五彩实心圆点突显,并加上灰度背景,且该目标名称标注于图顶部;目中内无分明富集OTU的目为空心灰点,且背景为深绿蓝。

2.
图纸结果:八个曼哈顿图呈现WT和mutant间距离富含OTU分布在那一个菌目;而且与野生型相比,在突变体中诸多显明富集的菌目消失;

3.
经验和技艺:单曼哈顿图呈现强烈富集的OTU已经消息卓殊丰度;拔取曼哈顿图显示两中组差别的OTU,让读者自个儿去相比差距,反而更特出结果的鲜明差异。分类学注释级别拔取目,找到了有的差别的类,要确保那个类即不能够太多,也不大概太少,才有益于传递给读者工作即周到、又仔细的印像。

 

示例2

微生物 4

那是自家自己画的二个体制,对上图的体制做了有些更上一层楼,显示多少个基因敲除突变体(KO/mutant)与野生型(WT)细菌组的比较;

  1. 图中成分解释

– X轴为OTU,按分类学门水平字母排序;

– Y轴两组相比的Pvalue值,取loge(P),即自然对数转换;

-微生物,
图中点的轻重缓急代表该OTU的相持丰度,取log2(CPM)对数,即2的对数;CPM为count
per million的缩写,和TiguanPM类似,都是百非凡数;

– 图中点颜色代表分类学门类型,便于从门水平找规律;


图中点的模样标注了其变化的序列,是上调enriched(正实心三角),如故下调depleted(倒空心三角),照旧没有精通差异转移nosig(实心圆点);

2.
图纸结果:显示了KO突变体基因型相较WT有较显眼的细菌组变化,特别是拟杆菌门上调较多,变型菌门上调和下调都游人如织,但上调的更显明;

3.
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,让结果更清楚。

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