2021-04-19
對于QIIME 2云分析，我們悉心整理了各個分析模塊中的熱點分析內容，推出了“5分鐘小課堂系列”。今天我們將繼續對“物種差異與標志物種分析”中的MetagenomeSeq分析這一差異分析神器來進行講解。
樣本（組）間的群落結構差異并不是意味著所有物種組分的差異，而往往是一部分組分的差異分布。而這些差異的組分，又具體表現在不同的分類水平上。一般而言，對于本身環境類型迥異或是時空分布距離極大的樣本（組），它們可能在門、綱等水平就已經體現出了顯著的差異；而對于本身環境類型相同、時空分布相近的樣本（組），它們之間的組成差異可能就僅限于ASV/OTU水平或是種、屬水平，而在門、綱等分類水平上不具有或少有顯著的差異性。 這時，我們就可以通過MetagenomeSeq分析，首先嘗試尋找樣本（組）間在統計上具有顯著差異的ASV/OTU，再嘗試找出這些差異ASV/OTU在不同分類水平上是否具有富集的趨勢。 MetagenomeSeq能對樣本組進行兩兩比較，該方法避免了數據稀疏（Rarefaction）過程對結果準確性的影響，特別適用于具有稀疏性的微生物組成數據。我們進一步通過曼哈頓圖（Manhattan plot）展示MetagenomeSeq的分析結果。使用曼哈頓圖展示差異ASV/OTU并結合分類學注釋，相比于其他方式，不僅可以展示數據全貌，又能快速找到目標ASV/OTU，同時又可以獲知目標的具體分類位置和顯著程度，并嘗試發掘差異物種的分類學特征或規律。 MetagenomeSeq能對樣本組進行兩兩比較，通過設置“上調組”和“對照組”，可以確定比較分析的組別。以出現頻次大于等于0.3（默認值）作為條件，對MetagenomeSeq分析得到的差異ASV/OTU進行過濾。圖中，橫坐標為ASV/OTU按照其英文分類學信息名稱（從門到種的信息）的排序；縱坐標為 -log10(adj-Pvalue) 值，Y軸位置越高，差異越顯著。坐標系內的彩色實心圓點和空心圓環均代表ASV/OTU，大小代表每個ASV/OTU的相對豐度，圓點/圓環越大，對應的ASV/OTU的豐度越高；虛線分隔了顯著差異（虛線以上）與不顯著的ASV/OTU，顯著差異的ASV/OTU用彩色實心圓點或圓環標志，不顯著的用灰色圓環表示，該分組內顯著上調的用實心圓點顯示。彩色實心圓點的顏色標識該ASV/OTU所屬的門水平名稱，并標注于圖底部（默認展示顯著上調的圓點數前5的門）；對顯著上調的圓點數排在前10的屬，添加灰度背景，且該屬的名稱標注于圖頂部。 總之，通過曼哈頓圖，我們可以找出各分組顯著上調的ASV/OTU，以及顯著上調的ASV/OTU較多的門和目。 （點擊查看大圖） 近年來，曼哈頓圖在多樣性組成譜和宏基因組研究等領域，開始受到廣泛關注。一般而言，這種展現形式更適合于物種組成復雜的樣本，如土壤、底泥等。 （https://www.pnas.org/content/113/49/E7996） 以上就是本次的QIIME 2云分析內容講解哦，我們也衷心歡迎大家進入基因云（https://www.genescloud.cn/）嘗試使用，更可多多關注我們已經上線的網絡直播系列課程，每周四下午15:00不見不散，大家一起在線互動交流哦！
