好看的分組聚類(lèi)熱圖怎么畫(huà)

怎么說(shuō)呢,在別人那看到的。挺好看的硝拧。所以今天畫(huà)這個(gè)径筏。

這種類(lèi)型的熱圖非常適用于顯示多個(gè)變量之間的相關(guān)性,尤其是在不同實(shí)驗(yàn)組之間進(jìn)行比較時(shí)障陶。如果你的數(shù)據(jù)包含多個(gè)樣本和多個(gè)變量(如不同物種滋恬、不同條件下的基因表達(dá)水平等),這個(gè)熱圖可以幫助直觀展示各個(gè)變量之間的關(guān)系抱究。

1恢氯、如果你和我一樣沒(méi)有數(shù)據(jù),讓我們先搞個(gè)畫(huà)圖數(shù)據(jù)

這段代碼首先生成了兩組模擬數(shù)據(jù)(ASV_B 和 ASV_F)

說(shuō)明:

代碼的第一部分是創(chuàng)建兩組模擬數(shù)據(jù):

① ASV_B: 代表細(xì)菌樣本數(shù)據(jù)鼓寺,共包含 20 個(gè)樣本和 4 種細(xì)菌類(lèi)型(Bacteria_1勋拟,Bacteria_2,Bacteria_3妈候,Bacteria_4)敢靡。每一列是不同細(xì)菌類(lèi)型的數(shù)值,且模擬數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布苦银,均值和標(biāo)準(zhǔn)差不同啸胧。

② ASV_F: 代表真菌樣本數(shù)據(jù),共包含 20 個(gè)樣本和 4 種真菌類(lèi)型(Fungus_1幔虏,F(xiàn)ungus_2纺念,F(xiàn)ungus_3,F(xiàn)ungus_4)所计。數(shù)據(jù)的模擬方式和細(xì)菌數(shù)據(jù)類(lèi)似柠辞。

2、先畫(huà)分組的熱圖吧

(1)先處理數(shù)據(jù)

說(shuō)明:

數(shù)據(jù)分析:

① 相關(guān)性分析: 使用 corr.test() 函數(shù)計(jì)算細(xì)菌和真菌數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性主胧。分析的結(jié)果包括相關(guān)系數(shù)(r)和 p 值(p)叭首,用來(lái)衡量細(xì)菌與真菌之間的關(guān)系強(qiáng)度和統(tǒng)計(jì)顯著性。

② 聚類(lèi)分析: 使用層次聚類(lèi)(hclust())對(duì)相關(guān)性矩陣進(jìn)行聚類(lèi)踪栋,計(jì)算樣本之間的相似性并對(duì)行和列進(jìn)行分組焙格。cutree() 用來(lái)將樣本根據(jù)相似性分為兩組(k=2)。

③ 數(shù)據(jù)整理: 將相關(guān)系數(shù)和 p 值轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)格式數(shù)據(jù)夷都,以便繪圖眷唉。并對(duì) p 值進(jìn)行標(biāo)注,顯示統(tǒng)計(jì)顯著性(如 *囤官、**冬阳、***)。

(2)繪圖

說(shuō)明:

熱圖繪制:

使用 ggplot2 包繪制熱圖党饮,其中:

①?geom_tile() 用于繪制每個(gè)方格肝陪,顏色表示相關(guān)系數(shù) r 的值。

② geom_text() 用于在 p 值小于 0.05 的位置添加顯著性標(biāo)記刑顺。

③ scale_fill_gradient2() 用于設(shè)置顏色梯度氯窍,從藍(lán)色(負(fù)相關(guān))到紅色(正相關(guān))饲常,白色表示無(wú)相關(guān)性。

④?facet_grid() 用于按照聚類(lèi)結(jié)果分組顯示行和列狼讨,使得相關(guān)性結(jié)果按行和列的分類(lèi)顯示贝淤。

(3)結(jié)果圖

3、加個(gè)聚類(lèi)吧

(1)代碼

(2)結(jié)果

4政供、最后整理一下

5播聪、該圖的含義

熱圖圖形含義:

① 熱圖的每個(gè)格子表示細(xì)菌與真菌某個(gè)特定類(lèi)型之間的相關(guān)性。色彩越深表示相關(guān)性越強(qiáng)鲫骗,藍(lán)色表示負(fù)相關(guān)犬耻,紅色表示正相關(guān),白色則表示無(wú)相關(guān)性执泰。

② 顯著性標(biāo)記:在 p 值小于 0.05 的位置添加顯著性標(biāo)記(*枕磁,**,***)术吝,幫助用戶識(shí)別統(tǒng)計(jì)上顯著的相關(guān)性计济。

③ 聚類(lèi):熱圖中的行和列是通過(guò)聚類(lèi)算法分組的,這有助于發(fā)現(xiàn)哪些細(xì)菌和真菌類(lèi)型之間有較強(qiáng)的相關(guān)性排苍。

6. 適用的數(shù)據(jù)類(lèi)型

這個(gè)圖適合用于以下類(lèi)型的數(shù)據(jù):

① 微生物群落數(shù)據(jù):比如細(xì)菌與真菌之間的相互關(guān)系分析沦寂。

② 基因表達(dá)數(shù)據(jù):比如不同基因在不同實(shí)驗(yàn)條件下的表達(dá)相關(guān)性。

③ 環(huán)境數(shù)據(jù):比如不同環(huán)境因子(溫度淘衙、濕度等)對(duì)多個(gè)物種或參數(shù)的影響传藏。

7、兩種熱圖區(qū)別

簡(jiǎn)單總結(jié):

① 帶有聚類(lèi)分組的熱圖:通過(guò)分組來(lái)展示不同的聚類(lèi)結(jié)果彤守,適用于突出展示數(shù)據(jù)的分組和組間的差異毯侦。

② 帶有聚類(lèi)樹(shù)狀圖的聚類(lèi)熱圖:直接展示行和列之間的層次聚類(lèi)關(guān)系,適用于查看數(shù)據(jù)的聚類(lèi)結(jié)構(gòu)和相似度具垫。


生物信息學(xué)領(lǐng)域非常廣泛侈离,難以一次說(shuō)盡。我們下次繼續(xù)更新筝蚕,一起深入學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的內(nèi)容卦碾!

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