Dawn_天鹏
Dawn_天鹏

转录组学习八（功能富集分析）

转录组学习一（软件安装）
转录组学习二（数据下载）
转录组学习三（数据质控）
转录组学习四（参考基因组及gtf注释探究）
转录组学习五（reads的比对与samtools排序）
转录组学习六（reads计数与标准化）
转录组学习七（差异基因分析）
转录组学习八（功能富集分析）

任务

  • 选择p<0.05而且abs(log2FC)大于1的基因为显著差异表达基因集，对这个基因集用R包做KEGG/GO超几何分布检验分析。
  • 把表达矩阵和分组信息分别作出cls和gct文件，导入到GSEA软件分析。

GO富集分析

一、bioconductor注释数据库的探究

JIMMY_数据包library(org.Hs.eg.db)简介

  • 官网上已有19个注释数据库，网址bioconductor.org/packages/release/ 看了一下植物只有一个拟南芥的。
  • 如果不在注释数据库里，使用AnnotationHub来构建自己的Org.db。
library(AnnotationHub)
hub <- AnnotationHub()
# 可以用query（）函数来查找你要的物种注释信息
# 选择的格式是OrgDb.
query（hub, "Solanum lycopersicum"）
sl <- hub[["AH55774"]]
  • 对ORG.Mm.eg.db进行简单的探究
library(org.Mm.eg.db)
keytypes(org.Mm.eg.db) ##查看有哪些数据类型，包含着各大主流数据库的数据。
###用select函数，就可以把任意公共数据库的数据进行一一对应。
### keys是原始的ID，columns是转换之后的ID，keytype是要指定的原始ID类型
select(org.Mm.eg.db,keys = "ENSMUSG00000031762",columns = c("SYMBOL","GENENAME","UNIGENE","REFSEQ"),keytype = "ENSEMBL")
  • 对ENSEMBL-ID进行转换
diff_gene_DESeq_raw <- subset(res_deseq, padj<0.05 & (log2FoldChange > 1 | log2FoldChange < -1))
diff_gene_DESeq_name <- row.names(diff_gene_DESeq_raw)
diff_gene_DESeq_transID<- select(org.Mm.eg.db, keys= diff_gene_DESeq_name, columns= c("SYMBOL", "GENENAME", "UNIGENE", "REFSEQ"), keystype="ENSEMBL")
转录组学习八（功能富集分析）_第1张图片
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  • 结果可知几大数据库的基因对应关系，其中有部分的数据是未知的？还不知道是什么原因，查找了下原始的小鼠gtf文件，发现注释的基因是最近的？所以说可能是数据还不全导致的吧。

二、基因GO分析：

利用clusterProfiler的R包进行GO分析

enrichGO(gene, OrgDb, keytype = "ENTREZID", ont = "MF",
  pvalueCutoff = 0.05, pAdjustMethod = "BH", universe, qvalueCutoff = 0.2,
  minGSSize = 10, maxGSSize = 500, readable = FALSE, pool = FALSE)
  • 基本参数：gene:即基因ID；OrgDb:物种注释数据；keytype:ID的类型 ont 三个层面来阐述基因功能，生物学过程（BP），细胞组分（CC），分子功能（MF）；pAdjustMethod:P值校正方法
  • 进行GO分析的基本代码
ego <- enrichGO(gene = row.names(diff_gene_deseq2),  OrgDb = org.Mm.eg.db, keytype = "ENSEMBL", ont = "MF")

###气泡图
dotplot(ego, font)

### 网络图
enrichMap(ego, vertex.label.cex=1.2, layout=igraph::layout.kamada.kawai)

###GO图
plotGOgraph(ego)
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转录组学习八（功能富集分析）_第3张图片
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转录组学习八（功能富集分析）_第4张图片
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三、基因KEGG分析：

  • KEGG介绍：KEGG数据库（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）京都基因与基因组百科全书：KEGG PATHWAY数据库由一系列经人手绘制而成KEGG代谢路径图的构成，以代表关于代谢以及其他细胞与生物机能的实验成果。每一张路径图俱包括了一个分子互动与反应的网络图，为连系基因组内之基因及路径所示过程生成的基因产物（以蛋白质为主）而设。行使相同功能的基因聚在一起

  • 目前KEGG等数据库，收录的是已有的研究结果。但这些pathway的信息，远没有到达完善的水准。大部分通路只是了解1个大概的调控途径，而中间有什么转录因子参与、是否还有其他代谢物的生成，都是不知道的。这些通路的完整性，也会影响pathway富集分析结果。例如，基因A发生变化了，看起来下游基因没有变化。也许是还有其他的调控在起作用，只是这些调控作用现在还不知道而已。

  • pathway 和 GO富集分析结果的解读，应该从生物学意义的角度出发，P value 和 Q value只是个参考而已，那些不显著的通路也值得解读（从功能注释的角度解读，而不是从富集分析的角度解读）。只要结果可以解释，有意义，不用太迷信P value。

  • 缩写查看官网：http://www.genome.jp/kegg/catalog/org_list.html

  • KEGG基本过程

diff_gene_deseq2_transID_kegg <- diff_gene_deseq2_transID[,4]
ekegg <- enrichKEGG(diff_gene_deseq2_transID_kegg,keyType = "kegg",organism = "mmu",pvalueCutoff = 0.05,pAdjustMethod = "BH",qvalueCutoff = 0.1)
### 画气泡图：
dotplot(ekegg,font.size=8)

### 显示通路图
browseKEGG(ekegg,'mmu01100')
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转录组学习八（功能富集分析）_第6张图片
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基因集富集分析GSEA

参考文章GSEA分析是个什么鬼？（上）, GSEA分析是个什么鬼？（下）。文章将GSEA分析做了详细的揭示，目前仅对看懂的部分做记录，知道有这个分析方法，以后有需要再做详细学习吧

一、基因富集分析概念

  • 基因富集分析(Gene set enrichment analysis, GSEA)的基本思想是使用预定义的基因集（通常是来自于功能注释或先前实验的结果），将基因按照在两类样本中的差异表达程度排序，然后检验预先设定的基因集合是否在这个排序表的顶端或者底端富集。基因集合的富集分析是检测基因集合而不是单个基因的表达变化，因此可以包含这些细微的表达变化，预期得到更为理想的结果。
    • 分析的基因集合而不是单个基因
    • 将基因与预定义的基因集进行比较
    • 富集分析

二、与通常富集方法GO和KEGG的比较：

  • GO和 KEGG 侧重于比较两组间的基因表达差异，集中关注少数几个显著上调或下调的基因，这容易遗漏部分差异表达不显著却有重要生物学意义的基因，忽略一些基因的生物特性、基因调控网络之间的关系及基因功能和意义等有价值的信息。

  • GSEA分析不需要指定明确的差异基因阈值，算法会根据实际数据的整体趋势， 为研究者们提供了一种合理地解决目前芯片分析瓶颈问题的方法,即使在没有先验经验存在的情况下也能在表达谱整体层次上对数条基因进行分析,从而从数理统计上把表达谱芯片数据与生物学意义很好地衔接起来,使得研究者们能够更轻松、更合理地解读芯片结果。

三、通常做差异分析设定阈值与后续KEGG与GO分析的问题**：

  • 差异基因列表后，都会在此之上提供给客户Pathway 以及GO 富集分析。这里这些筛选出来的差异基因本身就会存在一些问题。

  • 在实际应用于生物学高通量数据时，对于差异基因检出的阈值，异常的敏感，客户需要给出差异基因的一个明确的定义(阈值)，例如abs(FC) ≧2.0 & p ≦ 0.05。这种一刀切的阈值，对于发现真正的生物学效应，许多时候是一种障碍，因为实际通过芯片观测到的RNA 表达变化，往往是层层的负反馈调控后的结果，并且不同组织对于表达差异的敏感度是不同的：在神经递质系统内，一个1.2 倍的表达差异即可能产生及其显著的效应。

四、GSEA富集过程的基本步骤

  1. 计算富集分数（Enrichment Score）
  2. 估计富集分数的显著性水平
  3. 矫正多重假设检验
    转录组学习八（功能富集分析）_第7张图片
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    转录组学习八（功能富集分析）_第8张图片
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五、基本GSEA分析过程

GSEA_genelist <- diff_gene_deseq2_raw$log2FoldChange ### 对diff_gene的结果进行分析
names(GSEA_genelist)<- rownames(diff_gene_deseq2_raw) ### 设置名字
GSEA_genelist<- sort(GSEA_genelist,decreasing = TRUE) ### 排序


gsem_gene <- gseGO(geneList = GSEA_genelist,OrgDb = org.Mm.eg.db, keyType = "ENSEMBL", ont = "MF")

gseaplot(gsem_gene,geneSetID = "GO:0000977")

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看不懂在说啥，以后再慢慢研究这一类的图吧。

总结：从2017年10月7日~12月4号，软件安装——数据下载——原始数据的质控——参考基因组与注释GTF文件的探究——READS比对，排序——计数，标准化——差异基因分析——功能富集分析。Linux基本操作、shell脚本编写、Perl脚本编写、软件参数的具体含义了解。两个月的时间终于跟着大神们的步伐将转录组的流程给学习了一遍。途中遇到了不少艰难的事，也花了不少深夜与周末的时间。好在终于把一个个知识点给攻克，一章章的任务分析给坚持了下来。仍然有许多待学习的地方，比如一些软件的进阶参数的选择，结果的更加准确解读，R语言的语法、各种可视化图片的绘制以及如何解读，还有越来越觉得重要的一个大坑：统计学背景知识。这些都将是后续学习的方向。这不是结束，以后还会根据学习到的各种新知识来更好的完善这个分析流程大框架。加油吧。

参考文章

  1. 【基因富集分析_学习笔记】https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNTEwMTUyOQ==&mid=2649693906&idx=1&sn=341682dad10a9b52f3290239042c30f5&chksm=8f2dbe64b85a3772d3bc439498560ec22638783cb321be71e7ebb383a4de0186b3ea9b384475&scene=21#wechat_redirect
  2. 【PANDA姐的转录组入门(8)：差异基因结果注释】https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNTEwMTUyOQ==&mid=2649694917&idx=1&sn=a318f8cf98f306d46963986011c73600&chksm=8f2d8273b85a0b65270a986f7bb28e8efa7fd15309505a5a026bbedaafaff7e30e4d4f13dd02&scene=21#wechat_redirect
  3. 【(伪）从零开始学转录组（8）：富集分析】https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI1MjU5MjMzNA==&mid=2247484528&idx=1&sn=3af297d4163a70b049f861fc28c85bc2&chksm=e9e02dd1de97a4c79ab04a2c012ee6fe4b0aae5e1df59bdf2bf6b19e6ac1cb08ce379a6694e8&scene=21#wechat_redirect
  4. 【差异基因结果注释】http://www.jianshu.com/p/4910d7cec5c8
  5. 【GSEA分析是个什么鬼？（上）】https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMzY4MTYxNw==&mid=2655753566&idx=2&sn=5b5b2c93a7618a69da2cbc6638f03da0&chksm=80884960b7ffc076af53ae74caadb5dbb25d240c31660792e8727964d0177d6a17af7ca5fc5c&mpshare=1&scene=1&srcid=0816ADpKId3sPzgbYfubrFCf#rd
  6. 【GSEA是个什么鬼?(下)】https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMzY4MTYxNw==&mid=2655754973&idx=1&sn=3b87d5cb8ddd2d5d77e413e9a87342da&chksm=808846e3b7ffcff5a6b41985b707f52170f20eabe15fc43264b3d14a3ccf4100263789eab856&mpshare=1&scene=1&srcid=0816gHxusewlJeILw0fWxgi3#rd
  7. 【RNA-seq结果图片如何解读？（第一弹）】http://mp.weixin.qq.com/s/OFuP7nGGM3V9ghZ6lI1QuA
  8. 【RNA-seq中GO、KEGG结果图如何解读】http://mp.weixin.qq.com/s/UowQnL4bD7QUFHIXQ_JQKQ

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    #1.'''a=1b=2不用中间变量交换a和b'''#1.a=1b=2a,b=b,aprint(a)print(b)结果：21#2.ll=[]foriinrange(3):ll.append({'num':i})print(11)结果:#[{'num':0},{'num':1},{'num':2}]#3.kk=[]a={'num':0}foriinrange(3):#0,12#可变类型，不仅仅改变
  • Java开发中，spring mvc 的线程怎么调用？ 小麦麦子 springmvc
    今天逛知乎，看到最近很多人都在问spring mvc 的线程http://www.maiziedu.com/course/java/ 的启动问题，觉得挺有意思的，那哥们儿问的也听仔细，下面的回答也很详尽，分享出来，希望遇对遇到类似问题的Java开发程序猿有所帮助。 问题：     在用spring mvc架构的网站上，设一线程在虚拟机启动时运行，线程里有一全局
  • maven依赖范围 bitcarter maven
    1.test 测试的时候才会依赖，编译和打包不依赖，如junit不被打包 2.compile 只有编译和打包时才会依赖 3.provided 编译和测试的时候依赖，打包不依赖，如：tomcat的一些公用jar包 4.runtime 运行时依赖，编译不依赖 5.默认compile 依赖范围compile是支持传递的，test不支持传递 1.传递的意思是项目A，引用
  • Jaxb org.xml.sax.saxparseexception : premature end of file darrenzhu xmlprematureJAXB
    如果在使用JAXB把xml文件unmarshal成vo(XSD自动生成的vo)时碰到如下错误： org.xml.sax.saxparseexception : premature end of file 很有可能时你直接读取文件为inputstream，然后将inputstream作为构建unmarshal需要的source参数。InputSource inputSource = new In
  • CSS Specificity 周凡杨 html权重Specificitycss
      有时候对于页面元素设置了样式，可为什么页面的显示没有匹配上呢？ because specificity CSS 的选择符是有权重的，当不同的选择符的样式设置有冲突时，浏览器会采用权重高的选择符设置的样式。     规则：   HTML标签的权重是1 Class 的权重是10 Id 的权重是100
  • java与servlet g21121 servlet
    servlet 搞java web开发的人一定不会陌生，而且大家还会时常用到它。 下面是java官方网站上对servlet的介绍： java官网对于servlet的解释 写道 Java Servlet Technology Overview Servlets are the Java platform technology of choice for extending and enha
  • eclipse中安装maven插件 510888780 eclipsemaven
    1.首先去官网下载 Maven： http://www.apache.org/dyn/closer.cgi/maven/binaries/apache-maven-3.2.3-bin.tar.gz 下载完成之后将其解压， 我将解压后的文件夹：apache-maven-3.2.3， 并将它放在 D:\tools目录下， 即 maven 最终的路径是：D:\tools\apache-mave
  • jpa@OneToOne关联关系 布衣凌宇 jpa
    Nruser里的pruserid关联到Pruser的主键id，实现对一个表的增删改，另一个表的数据随之增删改。 Nruser实体类 //***************************************************************** @Entity @Table(name="nruser") @DynamicInsert @Dynam
  • 我的spring学习笔记11-Spring中关于声明式事务的配置 aijuans spring事务配置
    这两天学到事务管理这一块，结合到之前的terasoluna框架，觉得书本上讲的还是简单阿。我就把我从书本上学到的再结合实际的项目以及网上看到的一些内容，对声明式事务管理做个整理吧。我看得Spring in Action第二版中只提到了用TransactionProxyFactoryBean和<tx:advice/>,定义注释驱动这三种，我承认后两种的内容很好，很强大。但是实际的项目当中
  • java 动态代理简单实现 antlove javahandlerproxydynamicservice
    dynamicproxy.service.HelloService package dynamicproxy.service; public interface HelloService { public void sayHello(); }   dynamicproxy.service.impl.HelloServiceImpl package dynamicp
  • JDBC连接数据库 百合不是茶 JDBC编程JAVA操作oracle数据库
             如果我们要想连接oracle公司的数据库，就要首先下载oralce公司的驱动程序，将这个驱动程序的jar包导入到我们工程中;   JDBC链接数据库的代码和固定写法;     1,加载oracle数据库的驱动;     &nb
  • 单例模式中的多线程分析 bijian1013 javathread多线程java多线程
    谈到单例模式，我们立马会想到饿汉式和懒汉式加载，所谓饿汉式就是在创建类时就创建好了实例，懒汉式在获取实例时才去创建实例，即延迟加载。 饿汉式： package com.bijian.study; public class Singleton { private Singleton() { } // 注意这是private 只供内部调用 private static
  • javascript读取和修改原型特别需要注意原型的读写不具有对等性 bijian1013 JavaScriptprototype
            对于从原型对象继承而来的成员，其读和写具有内在的不对等性。比如有一个对象A，假设它的原型对象是B，B的原型对象是null。如果我们需要读取A对象的name属性值，那么JS会优先在A中查找，如果找到了name属性那么就返回；如果A中没有name属性，那么就到原型B中查找name，如果找到了就返回；如果原型B中也没有
  • 【持久化框架MyBatis3六】MyBatis3集成第三方DataSource bit1129 dataSource
    MyBatis内置了数据源的支持，如：   <environments default="development"> <environment id="development"> <transactionManager type="JDBC" /> <data
  • 我程序中用到的urldecode和base64decode,MD5 bitcarter cMD5base64decodeurldecode
    这里是base64decode和urldecode，Md5在附件中。因为我是在后台所以需要解码： string Base64Decode(const char* Data,int DataByte,int& OutByte) { //解码表 const char DecodeTable[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0
  • 腾讯资深运维专家周小军：QQ与微信架构的惊天秘密 ronin47
    社交领域一直是互联网创业的大热门，从PC到移动端，从OICQ、MSN到QQ。到了移动互联网时代，社交领域应用开始彻底爆发，直奔黄金期。腾讯在过去几年里，社交平台更是火到爆，QQ和微信坐拥几亿的粉丝，QQ空间和朋友圈各种刷屏，写心得，晒照片，秀视频，那么谁来为企鹅保驾护航呢？支撑QQ和微信海量数据背后的架构又有哪些惊天内幕呢？本期大讲堂的内容来自今年2月份ChinaUnix对腾讯社交网络运营服务中心
  • java-69-旋转数组的最小元素。把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。输入一个排好序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素 bylijinnan java
    public class MinOfShiftedArray { /** * Q69 旋转数组的最小元素 * 把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。输入一个排好序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素。 * 例如数组{3, 4, 5, 1, 2}为{1, 2, 3, 4, 5}的一个旋转，该数组的最小值为1。 */ publ
  • 看博客，应该是有方向的 Cb123456 反省看博客
    看博客，应该是有方向的:  我现在就复习以前的，在补补以前不会的，现在还不会的，同时完善完善项目，也看看别人的博客.  我刚突然想到的:  1.应该看计算机组成原理，数据结构，一些算法，还有关于android,java的。  2.对于我，也快大四了，看一些职业规划的，以及一些学习的经验，看看别人的工作总结的.    为什么要写
  • [开源与商业]做开源项目的人生活上一定要朴素,尽量减少对官方和商业体系的依赖 comsci 开源项目
         为什么这样说呢？  因为科学和技术的发展有时候需要一个平缓和长期的积累过程，但是行政和商业体系本身充满各种不稳定性和不确定性，如果你希望长期从事某个科研项目，但是却又必须依赖于某种行政和商业体系，那其中的过程必定充满各种风险。。。       所以，为避免这种不确定性风险，我
  • 一个 sql优化 （[精华] 一个查询优化的分析调整全过程！很值得一看 ） cwqcwqmax9 sql
    见   http://www.itpub.net/forum.php?mod=viewthread&tid=239011 Web翻页优化实例 提交时间: 2004-6-18 15:37:49      回复    发消息  环境： Linux ve
  • Hibernat and Ibatis dashuaifu Hibernateibatis
    Hibernate  VS  iBATIS 简介 Hibernate 是当前最流行的O/R mapping框架，当前版本是3.05。它出身于sf.net，现在已经成为Jboss的一部分了 iBATIS 是另外一种优秀的O/R mapping框架，当前版本是2.0。目前属于apache的一个子项目了。 相对Hibernate“O/R”而言，iBATIS 是一种“Sql Mappi
  • 备份MYSQL脚本 dcj3sjt126com mysql
    #!/bin/sh # this shell to backup mysql #[email protected] (QQ:1413161683 DuChengJiu) _dbDir=/var/lib/mysql/ _today=`date +%w` _bakDir=/usr/backup/$_today [ ! -d $_bakDir ] && mkdir -p
  • iOS第三方开源库的吐槽和备忘 dcj3sjt126com ios
    转自 ibireme的博客   做iOS开发总会接触到一些第三方库，这里整理一下，做一些吐槽。   目前比较活跃的社区仍旧是Github，除此以外也有一些不错的库散落在Google Code、SourceForge等地方。由于Github社区太过主流，这里主要介绍一下Github里面流行的iOS库。   首先整理了一份 Github上排名靠
  • html wlwmanifest.xml eoems htmlxml
    所谓优化wp_head()就是把从wp_head中移除不需要元素，同时也可以加快速度。 步骤： 加入到function.php remove_action('wp_head', 'wp_generator'); //wp-generator移除wordpress的版本号，本身blog的版本号没什么意义，但是如果让恶意玩家看到，可能会用官网公布的漏洞攻击blog remov
  • 浅谈Java定时器发展 hacksin java并发timer定时器
    java在jdk1.3中推出了定时器类Timer,而后在jdk1.5后由Dou Lea从新开发出了支持多线程的ScheduleThreadPoolExecutor，从后者的表现来看，可以考虑完全替代Timer了。 Timer与ScheduleThreadPoolExecutor对比： 1.    Timer始于jdk1.3,其原理是利用一个TimerTask数组当作队列
  • 移动端页面侧边导航滑入效果 ini jqueryWebhtml5cssjavascirpt
    效果体验：http://hovertree.com/texiao/mobile/2.htm可以使用移动设备浏览器查看效果。效果使用到jquery-2.1.4.min.js，该版本的jQuery库是用于支持HTML5的浏览器上，不再兼容IE8以前的浏览器，现在移动端浏览器一般都支持HTML5，所以使用该jQuery没问题。HTML文件代码： <!DOCTYPE html> <h
  • AspectJ+Javasist记录日志 kane_xie aspectjjavasist
    在项目中碰到这样一个需求，对一个服务类的每一个方法，在方法开始和结束的时候分别记录一条日志，内容包括方法名，参数名+参数值以及方法执行的时间。   @Override public String get(String key) { // long start = System.currentTimeMillis(); // System.out.println("Be
  • redis学习笔记 MJC410621 redisNoSQL
    1)nosql数据库主要由以下特点：非关系型的、分布式的、开源的、水平可扩展的。 1，处理超大量的数据 2，运行在便宜的PC服务器集群上， 3，击碎了性能瓶颈。 1)对数据高并发读写。 2)对海量数据的高效率存储和访问。 3)对数据的高扩展性和高可用性。 redis支持的类型： Sring 类型 set name lijie get name lijie set na
  • 使用redis实现分布式锁 qifeifei
    在多节点的系统中，如何实现分布式锁机制，其中用redis来实现是很好的方法之一，我们先来看一下jedis包中，有个类名BinaryJedis,它有个方法如下：   public Long setnx(final byte[] key, final byte[] value) { checkIsInMulti(); client.setnx(key, value); ret
  • BI并非万能，中层业务管理报表要另辟蹊径 张老师的菜 大数据BI商业智能信息化
           BI是商业智能的缩写，是可以帮助企业做出明智的业务经营决策的工具，其数据来源于各个业务系统，如ERP、CRM、SCM、进销存、HER、OA等。        BI系统不同于传统的管理信息系统，他号称是一个整体应用的解决方案，是融入管理思想的强大系统：有着系统整体的设计思想，支持对所有
  • 安装rvm后出现rvm not a function 或者ruby -v后提示没安装ruby的问题 wudixiaotie function
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