上一期為大家講解了“弦圖”，這一期將為大家介紹一種新的生信高級(jí)圖——KEGG通路自定義圖。

01/ 介紹

熟悉KEGG?(https://www.kegg.jp/)的朋友都知道，這是一個(gè)非常著名的生物信號(hào)通路數(shù)據(jù)庫(kù)，它整合了基因組學(xué)、生物化學(xué)和系統(tǒng)功能信息，常用來進(jìn)行基因功能以及基因組信息分析。KEGG共有17個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)，而KEGG PATHWAY則是其中一種常用的子數(shù)據(jù)庫(kù)，它的特點(diǎn)是具有強(qiáng)大的圖形功能，能夠?qū)⒋x、調(diào)控、通路、生化、疾病、藥物等相關(guān)的分子相互作用整合到一起并形成關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

下面的示例為我們呈現(xiàn)了KEGG通路圖的兩種模式——KEGG通路原生圖（上）和KEGG通路自定義圖（下），大家來找茬，猜猜有啥不同？

有些朋友可能會(huì)覺得，不就是填充顏色的差異嘛，好像沒啥太大不同。非也，懂行的朋友在下圖中看到的信息會(huì)更加的豐富，下面小編就為大家繼續(xù)掰扯掰扯！

KEGG通路原生圖（上）為我們展示了”cell cycle”這條通路及相關(guān)基因的相互作用，代謝的“骨骼”和“經(jīng)絡(luò)”一覽無遺，從中得到的信息是不是還挺豐富的？雖說如此，但是原生圖里的某些基因并非是我們研究數(shù)據(jù)中存在的，很多時(shí)候我們想要把研究的特定基因的表達(dá)變化和代謝物水平等信息標(biāo)記在上面，不想局限于原生圖這種單一模式，就形成了右圖這種自定義模式。經(jīng)過這一番操作后，通路圖（下）變得更具可讀性和可解釋性，因?yàn)樗N近了我們的研究數(shù)據(jù)，更符合某些特定場(chǎng)景下的真實(shí)代謝情況?？梢哉f，上圖是“死”的，下圖才是“活”的。

那有沒有辦法去實(shí)現(xiàn)這種自定義呢？這不，它帶著解決方案來了——Pathview。

R包Pathview是一個(gè)用于針對(duì)KEGG通路進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和可視化的工具，它可以將用戶數(shù)據(jù)映射并呈現(xiàn)在相關(guān)的原生通路圖上。我們只需要提供目的基因數(shù)據(jù)，并指定目標(biāo)通路，然后它就可以自動(dòng)下載KEGG官網(wǎng)通路圖數(shù)據(jù)，解析數(shù)據(jù)文件，將我們的數(shù)據(jù)映射到通路，對(duì)通路圖進(jìn)行再次渲染，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我們的目的——對(duì)KEGG通路圖的個(gè)性化處理，這樣，一幅更加美觀的高級(jí)圖（下）就畫好啦。

當(dāng)然，這里輸入的數(shù)據(jù)其實(shí)是一個(gè)廣泛的概念，包括了基因、轉(zhuǎn)錄本、蛋白質(zhì)、酶及其表達(dá)、修飾和任何可測(cè)量的屬性，所以想添加哪種信息取決于你擁有的數(shù)據(jù)類型和作圖需求。

02/ 圖解

KEGG通路自定義圖（下），輸入的是差異基因表達(dá)數(shù)據(jù)，它會(huì)保存所有關(guān)于通路、修飾、分子相互作用或反應(yīng)等元數(shù)據(jù)，而富集到KEGG的差異表達(dá)基因在圖中則被不同顏色填充。綠色漸變紅色表示由下調(diào)（-1）到上調(diào)（1）。

03/應(yīng)用

Pathview整合、分析和可視化多種生物數(shù)據(jù)，可以將基因表達(dá)、蛋白表達(dá)、代謝物水平、遺傳關(guān)聯(lián)、基因組變異等數(shù)據(jù)映射到通路上，因此其應(yīng)用范圍可從轉(zhuǎn)錄組學(xué)拓展到基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等研究中，相當(dāng)廣泛。

感興趣的朋友快點(diǎn)來試試，更多關(guān)于KEGG通路自定義及Pathview的詳細(xì)使用方法請(qǐng)戳：http://www.bioconductor.org/packages/release/bioc/html/pathview.html

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