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Monocle2拟时基因富集分析

站长网2023-07-28 15:01:172

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Monocle2拟时分析及可视化我们整了好多呀,算是整明白了吧。上一期我们做了Monocle3的拟时基因富集分析(Monocle3个性化分析作图:拟时热图/拟时基因GO分析/拟时基因趋势分析)。Monocle2的还没有做过,这里我们演示下,其实方法是一样的。monocle2拟时热图修饰我们已经做过了。这里的演示我们不再使用修饰,用monocle2本来的拟时热图绘制函数进行,然后通过聚类不同的module提取基因进行富集分析。

本贴涉及到几个修改函数和自写函数的加载,数据代码已上传QQ群!

接下来我们就具体看看做法,首先还是做热图。这里我们用R包里面的plot_pseudotime_heatmap函数即可。#以下是monocle2做热图的代码,很常规的操作library(monocle)library(Seurat)library(dplyr)library(viridis)library(pheatmap)library(grid)#======================================================================================

setwd("D:/KS项目/公众号文章/monocle2拟时热图富集分析")mouse_monocle <- readRDS("D:/KS项目/公众号文章/monocle2拟时结果个性化作图/mouse_monocle.rds")peu_gene <- differentialGeneTest(mouse_monocle,fullModelFormulaStr = "~sm.ns(Pseudotime)",cores = 2)write.csv(peu_gene,file='peu_gene.csv')#保存好文件,这个分析过程挺费时间

peu_gene <- read.csv('peu_gene.csv', header = T, row.names = 1)peu_gene <- peu_gene[which(peu_gene$qval<0.01 & peu_gene$num_cells_expressed>100),]#筛选显著是的peu_gene %>% arrange(qval) -> peu_gene#按照qval排个序peu_gene <- peu_gene[1:100,] #这里我们取前100个基因演示

#热图的做法就很多了,可以用它默认的函数,也可以用我们讲过的ggplot或者pheatmap自己修饰p <-plot_pseudotime_heatmap(mouse_monocle[peu_gene$gene_short_name,],

num_clusters = 4,

cores = 2,

show_rownames = T,return_heatmap =T,

hmcols = viridis(256),

use_gene_short_name = T)

p

class(p)# [1] "pheatmap"

plot_pseudotime_heatmap函数好像并不能选择性展示感兴趣的基因,然而提取数据用pheatmap或者ggplot作图我们也做过了,这里再去修饰一遍展示没有必要,我就想用monocle2包热图函数完成。class一下plot_pseudotime_heatmap函数的产生的图,发现是pheatmap对象,查看作者的原函数也发现这个热图作者是基于pheatmap做的,那就好办了,如果连续阅读我们帖子的小伙伴可能会想到,我们之前写过一篇帖子:学习nature medicine函数:热图标记任意基因,这里面我们引用了一个文章提供的函数,可以很方便的为pheatmap标记基因。。然而呢,由于上图是分裂的,所以这个函数效果不好,那么办法要么就是修改这个添加基因的函数,另一个方法就是修改plot_pseudotime_heatmap函数。权衡之下,偷懒的我选择了修改plot_pseudotime_heatmap函数,因为它好修改!#改造热图函数,展示需要的基因source('./new_heatmap.R')p1 <-plot_pseudotime_heatmap(mouse_monocle[peu_gene$gene_short_name,],

num_clusters = 4,

cores = 2,

show_rownames = T,return_heatmap =T,

hmcols = viridis(256),

use_gene_short_name = T)

p1

这样就既有基因分组注释,但是热图行不会分裂开。下面使用add.flag.R函数标记感兴趣基因。#只展示感兴趣的基因genes <- c("Cxcr2","Celf2","Gsr","Sorl1","Ftl1","Ptprc",

"Cst3","Il1b","Fgl2","Sirpb1c","Maml3","Peak1",

"Orm1","H2afz","Cpa6","Ica1","Fmnl2","Cpne3",

"Anxa3","Tbc1d8","Camp","Mmp8","S100a8","S100a9")

source('./add.flag.R')add.flag(p,kept.labels = genes,repel.degree = 0.2)

接下来就是提取module基因进行富集分析了,我们直接包装为一个函数Monocle2_gene_enrichment.R,直接运行即可,当然有个限制我们只写了GO富集分析,感兴趣可以自己添加KEGG或者其他的分析。

#提取module基因,进行富集分析

library(clusterProfiler)library(ggplot2)source('./Monocle2_gene_enrichment.R')GOannlysis <- Monocle2_gene_enrichment(p,knum=4,species='org.Mm.eg.db',

pvalueCutoff=0.05,

qvalueCutoff=0.05)

table(GOannlysis$Cluster)#module1基因最少,没有显著性富集# 1 2 3 4 # 0 76 43 77 write.csv(GOannlysis, file = 'GOannlysis.csv')

最后,将热图在AI中修饰,旁边展示富集通路,这个图就完整了。好了,这就是monocle2的全部内容了,觉得分享对您有帮助的,点个赞分享下再走呗!

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