GeneMANIA 下载数据自定义绘制高清网络图

他山之石可以攻玉

1引言

有小伙伴留言说这个在线网址导出的图片不是很清晰, 其实我们可以导出数据自己绘制 pdf 的矢量图形, 师妹出一期怎么导出数据自己在 Cytoscape 里绘图的教程。

上次介绍 GeneMANIA 网站的时候，设计者提到我们可以自己上传数据，以增加网络。我们也可以下载 GeneMANIA 的数据，导入 Cytoscape 画图，这样我们可以进一步对结果图进行调整，并导出 PDF 格式图片。当然，如果我们的基因数量多，又想用 GeneMANIA 系统进行分析，我们就可以使用 Cytoscape 的一个插件 GeneMANIA 插件。

所以，今天的内容包含三个部分

• 1、在 GeneMANIA 上传自己的基因网络数据，获得基因互作图。
  
• 2、利用在 GeneMANIA 网站中下载的基因网络数据，在 Cytoscape 中画出类似结果图。
  
• 3、Cytoscape 的插件 — GeneMANIA 的简单使用。

我们今天所用的数据是 18 个小鼠基因 Rgl1、Ccn4…

2主要内容

在 GeneMANIA 上传自己的网络数据

原文是这么说的,上传的基因的物种必须是 GeneMANIA 所支持的，并且有特定的格式要求:

我们准备好要上传的 network 文件，并修改格式，上传:

这里的 network 文件可以是不同的基因预测网站预测的结果，这里的 score 会因网络类型而异，对于基因表达网络，score 可以是两基因的 Pearson 相关系数，代表在不同实验中的表达水平相似性。对于共表达网络，score 可以是两个基因表达谱之间的 Pearson 相关系数。

其他操作跟之前一样，选择物种 — 上传基因 — 选择网络类型（勾选 uploaded）– 高级选项（默认也可）– 提交。结果如下:

我们发现，Networks 面板这里增加了 uploaded 类型，勾选之后，图中就增加了灰色线网络数据。区别于其他网络类型中的数据来源，例如 NCBI 或者 BioGRID，这里的 uploaded 就来源于我们所上传的数据。

用 Cytoscape 画与 GeneMANIA 相似的图

由于 GeneMANIA 网站的布局以及各种细节的调整功能较为局限，我们也可以下载数据后导入 Cytoscape 进行操作调整，并输出 PDF 格式的文件:

• 数据准备

我们在 GeneMANIA 下载 Genemania-interactions.txt 以及 Genemania-genes.txt 文件。

Genemania-interactions.txt 文件的前几列如下，第一列和第二列是有相互作用的基因，第三列代表作用程度， 第四列是网络的类别，包括 Co-expression、 Co-localization、 Other、 Physical Interactions、 Predicted、 Shared protein domains。

GeneMANIA-genes.txt文件前几列如下，因为我们只要重复出图即可，所以只需要Symbol和Score两列:

• 数据导入

导入 network: File — import — Network from file system（或直接由左上角 import-Network from file system 按钮导入）– 导入 Genemania-interactions.txt

导入 Table: File — import — Table from file(或直接由左上角 import table from file 按钮导入) — 导入 Genemania-genes.txt

在导入 Table 时，将多余的列注销:

成功导入后，右下角 node 和 edge 已有数据:

互作图如下

• 调整细节

我们先观察一下，GeneMANIA 画出来的图。

由节点和边两部分构成。共 48 个节点，18 个上传基因 30 个预测出来的相关基因，节点大小不一。另外有 361 条 networks 线，不同类型的 networks 线由颜色进行区分，并且粗细不一:

回到 Cytoscape,首先我们在 style — node 面板调整节点的参数，节点形状为圆形，记得勾选 ”Lock node width and height”。结果如下:

我们发现，原图中节点有大有小，我们可以把 node table 里的 score 列映射给节点的 size 以实现这一效果。

style — node — size — map 列 — column 选择 Score — mapping type 选择 continuous mapping — 进一步调整映射节点的大小。结果如下:

接着，我们在 style — edge 面板调整边的参数。

同样的方法，我们将 Genemania-interactions.txt 文件中的 Network group 列映射到线的颜色，weight 列映射到线的粗细:

接下来，我们调整布局，保存，输出 PDF 格式的结果图。

Layout — Degree Sorted Circle Layout

File – -Export — Network to image — Export File Format:PDF

这是其他布局，如果节点太挤，在 Layout tools 选项中调整节点之间的距离:

最后，我们导出图例。style — 右上角图标 – Create Legend:

第二部分的介绍就到此为止了。

Cytoscape 的插件 — genamania 的简单使用

• 安装

APPs — APP manager — search:GeneMANIA — install

第一次使用的时候需要下载数据，networks 数据比较大，如果电脑内存够的话，可以选择 ”all networks on GeneMANIA.org” ,我内存不够，选择了其中一个版本。

注意： GeneMANIA 网站已经可以满足大部分人的需求，只是能输入的基因数较少，如果追求更高级的操作，预测大于 100 个基因，可以使用 Cytoscape 里面的 genamania 插件，缺点在于占用的内存比较多。

接下来我们安装物种的数据，选择小鼠以及人类的数据。

• 使用

Apps — GeneMANIA — Local Search — Organism:mouse — Genes of Interest:Rgl1,Ccne2… — Start, 同时可以设置高级选项：network 类型、搜索到的相关基因数目、属性数目、权重类型:

结果如下:

接下来根据第二部分对它进行调整就可以啦！

3小结

今天我们简单讲解了 GenaMANIA 的数据上传、Cytoscape 软件的简单使用以及 Cytoscape 软件中 GeneMANIA 插件的简单应用，用来进行大规模蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-DNA 和遗传交互作用的分析。Cytoscape 是一款专注于开源网络可视化和分析的软件，源自系统生物学，用于将生物分子交互网络与高通量基因表达数据和其他的分子状态信息整合在一起，除了互作分析之外，还可以利用自身以及第三方开发的大量功能插件，针对网络问题进行深入分析。

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