曼哈顿图 Manhattan Plot
曼哈顿图本质上是一个散点图,用于显示大量非零大范围波动数值,最早应用于全基因组关联分析(GWAS)研究展示高度相关位点。它得名源于样式与曼哈顿天际线相似(如下图)。
近几年,在宏基因组领域,尤其是差异OTU结合分类学结果,采用Manhattan plot展示有非常好的效果,倍受推崇。
 
曼哈顿图优点
大数据中,即展示数据全貌,又能快速找到目标基因或OTU,同时可知目标的具体位置和分类、显著程度等信息。绝对高端大气,而且还有内涵。
 
数据坐标轴介绍
以上图GWAS研究结果为例:
- X轴为染色体编号,且每个基因组SNP位点沿染色体序列排列;在16S扩增子或宏基因组中则为OTU按Taxonomy某一级别排序。
- Y轴为该位点相关的统计显著性Pvalue值,由于pvalue值范围是从0-1,且越小越好,直接展示非常密集于0附近,很难区分。如何使越近0的显著数值变大,且而容易区分开,log10变换是非常好的方法,直接把关注的高显著性(Pvalue趋近零)值高位显示,远离整体,目标一目了然。
- 图中水平线一般为设定的不同显著性水平阈值,方便读出每个点的显著性水平;或只添加一条显示性阈值,高于则显著。
 
曼哈顿图绘制工具
散点图,自然还是R语言,ggplot2可以画的非常漂亮。
 
看图实战(Result)
 
示例1. 双曼哈顿图展示WT和mutant间差异富含OTU分布在那些菌目
这篇文章分析了百脉根根瘤的微生物组成,同时在根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变化
图5.A/B 曼哈顿图展示野生型,突变体根相对于根际土显著差异的OTU类型
1. 图中元素解释
- X轴标签“OTU… respect to rhizosphere”表示:根际土壤作为背景对照,计算富集的OTU;
- X轴OTU按分类学目水平(order)字母顺序排列显示,由于数量太多,不显示OTU编号标签反而更美观;
- Y轴为-log10(Pvalue);将pvalue转换为越显著越大,便于观察;
- 主图区的每个圆点或圈代表1个OTU,大小代表其相对丰度;其中存在显著富集OTU的目中所有OTU用彩色实心圆点显示,并添加灰度背景,且该目的名称标注于图顶部;目中内无显著富集OTU的目为空心灰点,且背景为白色。
2. 图表结果:两个曼哈顿图展示WT和mutant间差异富含OTU分布在那些菌目;而且与野生型相比,在突变体中许多显著富集的菌目消失;
3. 经验和技巧:单曼哈顿图显示显著富集的OTU已经信息非常丰度;采用曼哈顿图展示两中组差异的OTU,让读者自己去比较差异,反而更突出结果的显著差别。分类学注释级别选择目,找到了一些差别的类,要保证这些类即不能太多,也不能太少,才便于传递给读者工作即全面、又细致的印像。
 
示例2
这是我自己画的一个样式,对上图的样式做了一些改进,展示一个基因敲除突变体(KO/mutant)与野生型(WT)细菌组的比较;
1. 图中元素解释
- X轴为OTU,按分类学门水平字母排序;
- Y轴两组比较的Pvalue值,取loge(P),即自然对数转换;
- 图中点的大小代表该OTU的相对丰度,取log2(CPM)对数,即2的对数;CPM为count per million的缩写,和RPM类似,都是百万分数;
- 图中点颜色代表分类学门类型,便于从门水平找规律;
- 图中点的形状标注了其变化的类型,是上调enriched(正实心三角),还是下调depleted(倒空心三角),还是没有显著差异变化nosig(实心圆点);
2. 图表结果:展示了KO突变体基因型相较WT有较明显的细菌组变化,尤其是放线菌门上调较多,变型菌门上调和下调都很多,但上调的更显著;
3. 图表经验:从门水平先看整体规律,再一步步往纲、目、科、属去找规律的具体细节;用形状区分上调或下调,让结果更清楚。

扩增子图表解读4曼哈顿图:差异分类级别Taxonomy的更多相关文章

  1. 扩增子图表解读5火山图:差异OTU的数量及变化规律

    火山图 Volcano plot 在统计学上,火山图是一种类型的散点图,被用于在大数据中快速鉴定变化.由于它的形成像火山喷发的样子,所以被称为火山图.和上文讲的曼哈顿图类似.   火山图基本元素 火山 ...

  2. 扩增子图表解读3热图:差异菌、OTU及功能

    热图是使用颜色来展示数值矩阵的图形.通常还会结合行.列的聚类分析,以表达实验数据多方面的结果.  热图在生物学领域应用广泛,尤其在高通量测序的结果展示中很流行,如样品-基因表达,样品-OTU相对丰度矩 ...

  3. 扩增子图表解读6韦恩图:比较组间共有和特有OTU或分类单元

    韦恩图 Venn Diagram Venn Diagram,也称韦恩图.维恩图.文氏图,用于显示元素集合重叠区域的图示.   韦图绘制工具 常用R语言的VennDiagram包绘制,输出PDF格式方便 ...

  4. 扩增子图表解读1箱线图:Alpha多样性

    箱线图 箱形图(Box-plot)又称为盒须图.盒式图或箱线图,是一种用作显示一组数据分散情况资料的统计图.因形状如箱子而得名.在宏基因组领域,常用于展示样品组中各样品Alpha多样性的分布 第一种情 ...

  5. 宏基因组扩增子图表解读2散点图:组间整体差异分析(Beta多样性)

    散点图 数据点在直角坐标系平面上的分布图.在宏基因组领域,散点图常用于展示样品组间的Beta多样性,常用的分析方法有主成分分析(PCA),主坐标轴分析(PCoA/MDS)和限制条件的主坐标轴分析(CP ...

  6. 扩增子图表解读8网络图:节点OTU或类Venn比较

    网络图 Network 网络图虽然给人高大上的感觉,但是由于信息太多,无法给读者提供读有效的可读信息或是读者不知道该理解什么,总是让人望尔却步.那是因为大家太不了解网络,自己读不懂网络想表达的意思及其 ...

  7. 扩增子分析解读6进化树 Alpha Beta多样性

    分析前准备 # 进入工作目录 cd example_PE250 上一节回顾:我们的OTU获得了物种注释,并学习OTU表的各种操作————添加信息,格式转换,筛选信息.   接下来我们学习对OTU序列的 ...

  8. GWAS | 全基因组关联分析 | Linkage disequilibrium (LD)连锁不平衡 | 曼哈顿图 Manhattan_plot | QQ_plot | haplotype phasing

    现在GWAS已经属于比较古老的技术了,主要是碰到严重的瓶颈了,单纯的snp与表现的关联已经不够,需要具体的生物学解释,这些snp是如何具体导致疾病的发生的. 而且,大多数病找到的都不是个别显著的snp ...

  9. GWAS: 曼哈顿图,QQ plot 图,膨胀系数( manhattan、Genomic Inflation Factor)

    画曼哈顿图和QQ plot 首推R包“qqman”,简约方便.下面具体介绍以下. 一.画曼哈顿图 install.packages("qqman") library(qqman) ...

随机推荐

  1. logout退出功能是怎么实现的?login登陆功能室怎么实现的

    logout退出功能是怎么实现的?login登陆功能室怎么实现的 login就是登陆成功的时候,在session里面创建好用户对应的数据. logout就是登出的时候,在session里面销毁用户对应 ...

  2. Android: ADB not responding. You can wait more, or kill “adb.exe”

    Windows Only: Open a command prompt with administration permission and type netsh interface tcp set ...

  3. C#之选择排序

    算法描述 1.假定未排序序列中第一位为数组最小值,通过与后面的数值进行比较,找到未排序序列中最小值,与未排序序列第一位交换位置: 2.重复步骤一,对剩余未排序序列进行比较找出最小值,与未排序序列中第一 ...

  4. 云上kafka和自建kafka对比

    说起Kafka,许多使用者对它是又爱又恨.Kafka是一种分布式的.基于发布/订阅的消息系统,其极致体验让人欲罢不能,但操心的运维.复杂的安全策略.可靠性易用性的缺失.算不上极致的性能发挥.并不丰富的 ...

  5. jsp页面设置复选框checkbox的只读效果

    提到只读,很容易想到readonly属性,但是对于复选框来说,这个属性和期望得到的效果是有差别的.原因在于readonly属性关联的是页面元素的value属性(例如text,设置了readonly就不 ...

  6. Linux音频驱动-ALSA概述

    概述 ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)是linux上主流的音频结构,在没有出现ALSA架构之前,一直使用的是OSS(Open Sound System)音 ...

  7. YTU 2715: 函数---判断某年某月某日是这一年中的第几天

    2715: 函数---判断某年某月某日是这一年中的第几天 时间限制: 1 Sec  内存限制: 128 MB 提交: 380  解决: 155 题目描述 在主程序(main)中输入某年某月某日,例如2 ...

  8. 【Apio2009】Bzoj1179 Atm

    目录 List Description Input Output Sample Input Sample Output HINT Solution Code Dfs 记忆化搜索 Position: h ...

  9. JSTL判断list的size()大小,以及choose(相当于if else作用)

    <%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core"%> <%@ tag ...

  10. PCB SQL Server 触发器应用实例

    这里以实际例子对触发器的应用对触发器的理解与应用来得更实际 一.更新触发器(Update) 临时表:inserted表有数据(新数据)     Deleted表有数据(旧数据) 实例说明:当表更新时, ...