2020-12-25
熱圖是數(shù)據(jù)可視化的常用方法之一，也是挖掘多維復(fù)雜數(shù)據(jù)變化規(guī)律的重要手段。一般而言，微生物組大數(shù)據(jù)可以從物種和功能兩個維度，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。因此，我們可以將熱圖應(yīng)用于ASV/OTU、各物種數(shù)據(jù)庫注釋結(jié)果（如門/綱/目/科/屬/種各分類水平的豐度組成）、以及各功能數(shù)據(jù)庫注釋結(jié)果（如KO等功能單元/通路的豐度分布）等各個層面的分析中。
派森諾QIIME2基因云自從發(fā)布以來，以其分析方法和靈活多樣的可視化效果，深受大家的喜愛，使用量不斷攀升！QIIME2云分析流程自帶“物種組成熱圖”和“隨機(jī)森林分析熱圖”，可以根據(jù)研究需要，隨心調(diào)整出圖效果：
物種組成熱圖
隨機(jī)森林分析熱圖
同時，QIIME2基因云包含的“PICRUSt2功能潛能預(yù)測分析”，是目前較專業(yè)的微生物群落功能預(yù)測方法，其中的代謝通路差異分析、物種組成分層“追溯”，是最重要的兩大分析利器！
那么，我們拿到PICRUSt2的分析結(jié)果之后，該如何對其中關(guān)注的功能單元，進(jìn)行熱圖繪制和分析呢？其實很簡單，只要通過“云圖匯”就可以輕松實現(xiàn)！
步驟1
首先，我們依次點擊進(jìn)入“云分析→功能潛能預(yù)測→PICRUSt2分析”，在分析設(shè)置中，選擇MetaCyc/KEGG/COG并運行（默認(rèn)已生成MetaCyc數(shù)據(jù)庫的預(yù)測結(jié)果），運行成功后就可以下載功能單元的豐度數(shù)據(jù)表格：
MetaCyc功能單元豐度表下載
KEGG功能單元豐度表下載
COG功能單元豐度表下載
步驟2
下載的豐度表，帶有“***_pred_metagenome_unstrat_norm_descrip.xls”的文件名，可以直接用Excel打開。示例如下：
MetaCyc功能單元豐度表示例
步驟3
我們可以從下載得到的豐度表中，篩選豐度前N位（比如Top50）的功能單元，或者篩選組間具有統(tǒng)計學(xué)差異的功能單元進(jìn)行作圖。豐度表的前兩列分別對應(yīng)功能單元的ID（function列）和具體的功能注釋信息（description列），可按需保留一列以便作圖。這里，我們刪除function列、保留description列，這樣繪制的熱圖中，就可以顯示各個功能單元的詳細(xì)信息啦~
注：description列可能含有特殊字符（如英文逗號“,”），需在Excel中替換為句點“.”或者刪除，以免作圖報錯！
完成上述操作后，在Excel中另存為“文本文件(制表符分隔)”，即保存為txt文檔格式。
選擇“是”，將豐度表另存為“文本文件(制表符分隔)”
步驟4
填寫分組信息，同樣也在Excel中另存為“文本文件(制表符分隔)”，保存為txt文檔格式。
填寫分組信息，并另存為txt文檔
步驟5
現(xiàn)在，讓我們再回到基因云，依次點擊進(jìn)入“云圖匯→交互熱圖”（對應(yīng)網(wǎng)址：https://www.genescloud.cn/chart/InteHeatMap），上傳豐度表和分組數(shù)據(jù)文件，并點擊提交繪圖，即可得到熱圖，并進(jìn)行交互展示：
在“交互熱圖”板塊中，上傳數(shù)據(jù)文件并提交繪圖
MetaCyc功能單元（Top50）豐度熱圖
KEGG功能單元（Top50）豐度熱圖
COG功能單元（Top50）豐度熱圖
步驟6
隨后，我們可以點擊界面右邊側(cè)欄中的“圖表調(diào)整”標(biāo)簽，按需調(diào)整熱圖的配色、字體大小等參數(shù)，進(jìn)行美化設(shè)置：
運用“圖表調(diào)整”對熱圖進(jìn)行美化
步驟7
調(diào)整完成后，點擊熱圖右上角的下載按鈕，即可下載保存所需格式的功能單元熱圖啦，推薦保存為無損的PDF格式哦！
下載保存所需格式的功能單元熱圖
下載獲得的MetaCyc功能單元（Top50）豐度熱圖（示例）
至此，一幅高顏值的功能單元熱圖就新鮮出爐啦！是不是非常簡單實用，出圖也很美觀？
上述操作，我們是通過“云圖匯”中的“交互熱圖”實現(xiàn)的。當(dāng)然，我們也可以通過“云圖匯”中的“熱圖”（https://www.genescloud.cn/chart/HeatMap），直接生成靜態(tài)熱圖。比如下面的示例中，我們保留了Top20的KEGG功能單元，并且使用豐度表數(shù)據(jù)中的function列（即功能單元ID）繪制熱圖，同時選擇“按行聚類”，使樣本以自然順序排列：
在“熱圖”板塊中，繪制靜態(tài)熱圖（非交互模式）并下載保存
最后的出圖效果如下，是不是同樣很漂亮~
下載獲得的KEGG功能單元（Top20）豐度熱圖（示例）
到這里，我們就完成了PICRUSt2預(yù)測結(jié)果的功能單元熱圖繪制啦~大家也可以將宏基因組和宏轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果中的功能單元數(shù)據(jù)文件，篩選調(diào)整后上傳基因云進(jìn)行熱圖分析哦（同樣需要剔除英文逗號“,”等特殊字符哦）！如有操作問題，也歡迎討論區(qū)留言或者發(fā)郵件給我們喲（郵箱地址：[email protected]）！
