简单粗暴,就是WGCNA的流程图和原理

WGCNA的原理如果不掌握的话,就很难在做WGCNA分析的过程中,利用手中的代码去修改参数,就无法得到满意的图图。所以,下面放几篇文献中的WGCNA的流程图,供参考

<img src="../../Library/Application Support/typora-user-images/image-20191121211313666.png" alt="image-20191121211313666" style="zoom: 50%;" />

<img src="../../Library/Application Support/typora-user-images/image-20191121211330496.png" alt="image-20191121211330496" style="zoom:50%;" />

<img src="../../Library/Application Support/typora-user-images/image-20191121211340735.png" alt="image-20191121211340735" style="zoom:50%;" />

<img src="../../Library/Application Support/typora-user-images/image-20191121211349820.png" alt="image-20191121211349820" style="zoom: 67%;" />

然后放上参考链接

一文学会WGCNA分析

WGCNA 分析

下面是网易云课堂的视频中图片+自己注释理解

下面视频中WGCNA基础的理解

image-20190904072401723

WGCNA基本理论参考:

image-20190904073115126

对应开发的R包:https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA/Tutorials/

image-20190904074234355

通过学习,关注模块基因的功能,而不是单一基因的功能,将结果进行可视化并且和形状数据进行联合分析,挖掘基因模块和形状之间存在的练习

image-20190904074509710
image-20190904074517348
  • 得到关系矩阵后要将关系矩阵转为邻接矩阵,建立邻接矩阵的目的就是建立一个基因共表达网络
  • 网络可以用矩阵表示,用一维数组存储网络中所有的点,用二维数组存储网络中点和点之间的关系(两个点和点直接的连线)
image-20190904075626397

未加权网络的点只存在0和1的关系,所能反应的信息较少,不能反映点和点之间关系的强弱

加权网络:点和点之间的联系不在仅仅是0和1,而是一个连续的数值,数值大小对应边的权重值,可以反映点和点之间的强弱程度

  • 转换成未加权网络的邻接矩阵,以0.8的为界,但是会丢失很多数据,形成的网络只反映基因与基因直接是否存在关联,有关联为1,无关联为0,不能反映基因和基因之前联系的强弱

    image-20190904075914047
  • ​ 转换成加权网络,将关系矩阵进行幂运算,幂指数定为的数,要使共表达网络满足无尺度网络

image-20190904080144986

无尺度网络中,连通性高的点占的数值很少,二连通性低的点占的数值很大,如上图中,显示不同联通性的点在网络中所占的频数

在未加权网络中,达到连接数为i的概率p(i)与i的n次方成反比就是无尺度网络

在加权网络中,标准为log10(p(k)) versus log10(k) 负相关,k对应的是加强网络中点的连通性

用贝塔值在0 和30之间,分别计算log10(p(k))和log10(k) ,计算后的结果进行拟合,判断哪个贝塔值更满足这一log10(p(k)) versus log10(k) 负相关这一标准

image-20190904082039395

要求拟合指数R2值(SFT.R.sq)大于0.8,回归线的斜率要求在-1左右,平均联通性mean.k要求尽量大,对应的数据可以绘制出右边的散点图

右一图可以看到不同的贝塔值对应的拟合指数的大小,绘制的红线可以帮助判断那个拟合指数R2值对应的power也就是贝塔值大于0.9,也可以绘制在0.8或0.5的位置

右二图,看贝塔值和联通性,更有助于发现hub基因

image-20190904082914649

如上图所示,贝塔值选择6时,R2指数更接近无尺度网络(生物学中大多是无尺度网络),最终选择6

确定了贝塔值之后,就可以将关系矩阵转化为邻近矩阵,接下来就可以转换为tom重叠矩阵。为什么要转换为tom矩阵?是因为在wgcna中,认为模块是tom重叠性基因高的基因,所以需要计算基因和基因之间的tom重叠性,从而判断哪些基因应该属于同一个模块,哪些基因不在同一个模块。

具体的转换公式为:通过下面这个公式可以计算基因和基因之间的tom重叠性,将邻接矩阵转换为tom重叠矩阵。

image-20190904172647065
image-20190904181505938

用tom相异程度进行聚类的时候,可以得到如下图

image-20190904181903295

建立基因模块后,可以将模块用颜色来区分,有些模块相似性高,就需要将模块合并。将模块特征基因进行聚类,在完成聚类后合并,0.25高度对应的相似度阈值就是0.75。具体的相似性阈值可以自行设置,进行聚类剪切后,就可以区分哪些模块相似性高,哪些模块相似性低,如下图。

image-20190904183934732

接下来,可以计算基因模块和形状的相关性

image-20190904184012576

上图中,右边标尺越红表示正相关性越高,越绿表示负相关性越高

,从图中可以看出哪些形状和哪些模块相关性比较高,可进一步分析

image-20190904190708794

将GS和MM进行绘图如下

image-20190904185815152

可以知道,上面蓝框圈住的那个地方的基因,对性状影响比较大,同时MM值也比较大。同时可以对前面的红色箭头的weight来进行验证。

此外还有如下图的可视化展示

image-20190904191659534

还可以将模块特征基因进行可视化-模块特征基因的聚类树及绘制模块特征基因相关性的热图,如下图

image-20190904192849587

第三方软件,可以依据weight值的大小进行筛选,从而绘制出不同网络图

image-20190904193225172

第三列对应的是tom重叠性

weight值越高,筛选出的相互关系越少,反正越多。

可以通过连线的多少来判断是否为Hub基因。

对Hub基因和感兴趣基因,可以进行KEGG、GO富集分析,但要有对应的注释R包。

image-20190904193559496

完成啦

最后友情宣传生信技能树

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容