03月20 百邁客云平臺——助您輕松搞定聚類熱圖繪制
聚類熱圖是以熱圖的形式來進(jìn)行聚類結(jié)果的展示，可以直觀的從圖上分析哪些數(shù)據(jù)具有相似性，哪些數(shù)據(jù)差異較大。百邁客云（BMKCloud）免費(fèi)推出的聚類熱圖小工具主要針對矩陣文件（如不同樣品的基因表達(dá)量、樣本相關(guān)系數(shù)矩陣等）進(jìn)行聚類分析及圖片繪制，并且可以根據(jù)研究情況對繪圖結(jié)果進(jìn)行交互式操作（如篩選數(shù)據(jù)，調(diào)整圖片配色等）。
應(yīng)用場景：
使用矩陣數(shù)據(jù)文件進(jìn)行熱圖繪制，通常可以對矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，歸一化和聚類等處理，多用于不同樣品間基因表達(dá)水平聚類分析。主要應(yīng)用在真核有參轉(zhuǎn)錄組、真核無參轉(zhuǎn)錄組、微生物多樣性等數(shù)據(jù)分析中。
操作步驟：
登錄百邁客云首頁（www.gicpa.org）——分析——工具——繪圖工具——熱圖
操作方法：
1. 輸入文件
（1）文件要求：文件內(nèi)容應(yīng)為制表符隔開的文本文件，且大小不可超過 10M。默認(rèn)首行、首列為表頭，一般每列表示一個樣品，每行表示一個基因，也可統(tǒng)計(jì)其他含義的數(shù)據(jù)矩陣。除表頭外，參與統(tǒng)計(jì)繪圖的內(nèi)容應(yīng)為純數(shù)字，文件范例如下：
（2） 指定作圖列：可對指定列繪圖，如只對第 2 到第 5 列和第 10 列作圖，可輸入：“2-5,10”。若想按特定順序繪圖，需用逗號將繪圖列按序列出，并在下方參數(shù)中取消按列聚類，如“6,3,2,5,4”。
（3） 指定基因：可輸入基因列表文件，系統(tǒng)會自動過濾空行或以#開頭的行并提取第一列作為指定基因，結(jié)合上方輸入的矩陣文件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)繪圖。
2. 參數(shù)設(shè)置
（1）配色方案：設(shè)置繪圖所采用的配色?？梢赃x擇預(yù)制方案，也可以根據(jù)實(shí)際實(shí)際需要自定義配色方案。
（2） 對數(shù)取值：對文件數(shù)據(jù)取對數(shù)后再繪圖。取對數(shù)可以有效解決數(shù)據(jù)取值范圍過大導(dǎo)致的配色問題。
（3） 歸一化：對行或列進(jìn)行歸一化處理?？勺畲蟪潭鹊爻尸F(xiàn)每行或每列的變化信息，避免超高值掩蓋其他數(shù)據(jù)的變化。繪制基因表達(dá)量熱圖時(shí)，常按基因歸一化。
（4） 聚類方案：可選擇是否按行、列聚類。若按特定樣本順序繪制熱圖，可取消按列聚類。
a行列顯示：可選擇是否顯示行、列 ID。
b 樣品、基因字號：可調(diào)節(jié)行、列 ID 的字體大小。
3 注意事項(xiàng)
（1） 聚類分析涉及運(yùn)算分析，當(dāng)分析的基因數(shù)或樣品數(shù)較多時(shí)，繪圖時(shí)間可能較長，請待任務(wù)完成后點(diǎn)擊預(yù)覽查看、調(diào)整圖片。
（2）如果選擇對數(shù)據(jù)取對數(shù)，會自動將取值為 0 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為接近于 0 的小數(shù)。
4. 結(jié)果展示
（1） 繪圖結(jié)果：繪圖結(jié)果展示區(qū)為您展示初始或調(diào)整后的繪圖結(jié)果，同時(shí)，可通過圖片區(qū)域的交互操作查看對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，如：
a 鼠標(biāo)懸停于圖中相應(yīng)數(shù)據(jù)格，可顯示其對應(yīng)的行名、列名和數(shù)值。
b 點(diǎn)擊圖中相應(yīng)的行名或列名，在“查看原數(shù)據(jù)”頁會高亮顯示對應(yīng)行或列。
c 選中行聚類樹某分枝后，可在“查看原數(shù)據(jù)”也篩選出對應(yīng)行并下載。
（2）全屏預(yù)覽：點(diǎn)擊圖片右上角的縮放按鈕，可全屏預(yù)覽繪圖結(jié)果。選中聚類樹某分枝后點(diǎn)擊縮放按鈕，可在全屏預(yù)覽時(shí)高亮對應(yīng)的分枝，以便盡快找到目標(biāo)區(qū)域。
（3）圖片下載：點(diǎn)擊預(yù)覽區(qū)右上角的“下載”按鈕，可保存 SVG 或 PNG 格式的繪圖結(jié)果
（4）調(diào)整圖片
a 配色方案：設(shè)置繪圖所采用的配色。可以選擇預(yù)制方案，也可以根據(jù)實(shí)際實(shí)際需要自定義配色方案。
b 對數(shù)取值：對文件數(shù)據(jù)取對數(shù)后再繪圖。取對數(shù)可以有效解決數(shù)據(jù)取值范圍過大導(dǎo)致的配色問題。
c 歸一化：對行或列進(jìn)行歸一化處理?？勺畲蟪潭鹊爻尸F(xiàn)每行或每列的變化信息，避免超高值掩蓋其他數(shù)據(jù)的變化。繪制基因表達(dá)量熱圖時(shí)，常按基因歸一化。
d 聚類方案：可選擇是否按行、列聚類。若按特定樣本順序繪制熱圖，可取消按列聚類。
e 行列顯示：可選擇是否顯示行、列 ID。
f 樣品、基因字號：可調(diào)節(jié)行、列 ID 的字體大小。
（5）查看數(shù)據(jù)
a聚類數(shù)據(jù)：顯示聚類后數(shù)據(jù)矩陣的前100行，樣品和基因順序均與左側(cè)圖中一致。
b 搜索基因：可在搜索欄中輸入關(guān)鍵詞，搜索相應(yīng)基因或基因集。
5.案例展示
2017年，中國水產(chǎn)科學(xué)院喻達(dá)輝老師在百邁客云平臺上對合浦珠母貝免疫相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，2篇文章先后分別發(fā)表于同一個雜志《Fish & Shell?sh Immunology》，這兩篇文章中都進(jìn)行了聚類熱圖分析。第一篇文章中研究人員將免疫相關(guān)差異表達(dá)基因按照不同時(shí)期進(jìn)行分層聚類分析，第二篇文章中研究人員將不同時(shí)期的unigene進(jìn)行了聚類熱圖分析。為后續(xù)的研究結(jié)果的呈現(xiàn)做了較好的鋪墊作用。
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免疫相關(guān)差異表達(dá)基因按照不同時(shí)期進(jìn)行分層聚類
不同時(shí)期unigene聚類熱圖
百邁客云平臺是由北京百邁客生物科技有限公司開發(fā)，集生物信息分析軟件、數(shù)據(jù)庫以及云計(jì)算為一體的生物大數(shù)據(jù)分析平臺。功能強(qiáng)大，操作簡單的聚類熱圖就介紹到這里了，后期云平臺會為大家準(zhǔn)備更多實(shí)用小工具的操作指引，如果您在操作過程中遇到任何問題都可以聯(lián)系咱們的云客服，歡迎點(diǎn)擊屏幕右下方客服圖像進(jìn)入咨詢環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn)
1.Wei J, Liu B, Fan S, et al. Differentially expressed immune-related genes in hemocytes of the pearl oyster Pinctada fucata, against allograft identified by transcriptome analysis[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2017, 62:247-256.
2.Wei J, Fan S, Liu B, et al. Transcriptome analysis of the immune reaction of the pearl oyster Pinctada fucata to xenograft from Pinctada maxima.[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2017.