RNAseq分析(5):差异分析工具 GDCRNATools 安装及测试

前言

GDCRNATools 是一个用于下载、整理和综合分析GDC中IncRNA、mRNA和miRNA数据的R/Bioconductor包。主要功能包括:差异基因分析、生存分析、功能富集分析、内源竞争性RNA分析、lncRNA分析以及pseudogene分析等。另外,还可以进行结果可视化,比如常规的火山图,柱状图,散点图,富集分析气泡图,生存曲线等。具体使用说明详见: 说明文档。

RNAseq分析(5):差异分析工具 GDCRNATools 安装及测试_第1张图片
Fig1.png

安装及使用

环境要求:R (>= 3.5.0)

1. GDCRNATools 安装方法一(详见)

最简单的安装方式(需要联网):

if (!requireNamespace("BiocManager", quietly = TRUE))
    install.packages("BiocManager")
BiocManager::install("GDCRNATools", version = "3.8")

安装成功后,测试一下:

> library(GDCRNATools)

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Public License version 3 (GPLv3). Details of GPLv3 is available at
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license agreement (details at http://www.kegg.jp/kegg/legal.html).
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2. GDCRNATools 安装方法二(详见)

在无法正常联网的时候,那只好选择离线安装了:

install.packages("GDCRNATools",contriburl=paste("file:","/work/software/R/contrib",sep=''), type="source")

如果没有出现报错,那么安装就应该没什么问题了。

3. 出现报错了怎么办?

偶尔可能会遇到类似 “libudunits2.so not found!” 的报错,这说明udunits 库未正确安装,需要进行安装:

$ wget -c ftp://ftp.unidata.ucar.edu/pub/udunits/udunits-2.2.26.tar.gz
$ tar zxf udunits-2.2.26.tar.gz
$ cd udunits-2.2.26
$ ./configure
$ make
$ make install
$ make install-info install-html install-pdf
$ make clean

安装好udunits 库了之后,再进行GDCRNATools的安装即可。

使用示例

最近安装完GDCRNATools之后,按照官网上的教程,进行了简单的测试,代码和结果如下:

1)数据下载、整理:

library(GDCRNATools)
library(DT)

project <- 'TCGA-CHOL'
rnadir <- paste(project, 'RNAseq', sep='/')

#1) load RNA counts data

data(rnaCounts)  
rnaExpr <- gdcVoomNormalization(counts = rnaCounts, filter = FALSE)   ### Normalization of RNAseq data

#2) Parse metadata
metaMatrix.RNA <- gdcParseMetadata(project.id = 'TCGA-CHOL',
                                   data.type  = 'RNAseq', 
                                   write.meta = T)

metaMatrix.RNA <- gdcFilterDuplicate(metaMatrix.RNA)
metaMatrix.RNA <- gdcFilterSampleType(metaMatrix.RNA)
datatable(as.data.frame(metaMatrix.RNA[1:5,]), extensions = 'Scroller',
          options = list(scrollX = TRUE, deferRender = TRUE, scroller = TRUE))


#3) Merge RNAseq data 
rnaCounts <- gdcRNAMerge(metadata  = metaMatrix.RNA, 
                         path      = rnadir,   # the folder in which the data stored
                         organized = T,        # if the data are in separate folders
                         data.type = 'RNAseq')

Fig3.png

2)RNAseq 差异分析:

#4) Differential gene expression analysis

data(DEGAll)

DEGAll <- gdcDEAnalysis(counts     = rnaCounts, 
                        group      = metaMatrix.RNA$sample_type, 
                        comparison = 'PrimaryTumor-SolidTissueNormal', 
                        method     = 'limma')


### All DEGs
deALL <- gdcDEReport(deg = DEGAll, gene.type = 'all')

### DE long-noncoding
deLNC <- gdcDEReport(deg = DEGAll, gene.type = 'long_non_coding')

### DE protein coding genes
dePC <- gdcDEReport(deg = DEGAll, gene.type = 'protein_coding')

3)结果可视化:


#5) DEG visualization

## Volcano plot
gdcVolcanoPlot(DEGAll)

### Barplot
gdcBarPlot(deg = DEGAll, angle = 45, data.type = 'RNAseq')

degName = rownames(deALL)
gdcHeatmap(deg.id = degName, metadata = metaMatrix.RNA, rna.expr = rnaExpr)


data(enrichOutput)
gdcEnrichPlot(enrichOutput, type = 'bar', category = 'GO', num.terms = 10)


### Bubble plot
gdcEnrichPlot(enrichOutput, type='bubble', category='GO', num.terms = 10)

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RNAseq分析(5):差异分析工具 GDCRNATools 安装及测试_第5张图片
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RNAseq分析(5):差异分析工具 GDCRNATools 安装及测试_第6张图片
Fig8.png

4)代谢通路展示:

### View pathway maps on a local webpage

library(pathview)

deg <- deALL$logFC
names(deg) <- rownames(deALL)

pathways <- as.character(enrichOutput$Terms[enrichOutput$Category=='KEGG'])

shinyPathview(deg, pathways = pathways, directory = 'pathview')

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Fig9.png

结语

经过简单测试之后,发现GDCRNATools的功能确实很强大,不过要想将其完全掌握,还得仔细钻研一番,后续再进行补充。如有疑问,可以留言给出邮箱地址,方便进行交流。

参考

Bioconductor : GDCRNATools

GDCRNATools: an R/Bioconductor package for integrative analysis of lncRNA, miRNA and mRNA data in GDC

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