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手把手教你GEO数据库表达谱差异基因分析(下):GEO2R

手把手教你GEO数据库表达谱差异基因分析(下):GEO2R

作者: 765f2ea50d22 | 来源:发表于2019-03-02 17:07 被阅读49次

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    上次为大家介绍了分析GEO数据库基因表达谱差异基因的R版本,可能很多小伙伴在运行R时候会出现很多报错,导致R代码运行失败,不过没关系(再调整代码),今天我将为大家解决“不懂R,如何分析GEO数据库基因表达谱的差异基因?”这个问题。

    开始部分的处理和R版的是相同的。首先,进入GEO的首页,两种方法,大家可以回忆一下。进入主页搜索框后输入“cervical cancer”,点击search。

    跳转界面看注释,寻找感兴趣的基因表达芯片。

    本帖还是选择了宫颈癌的基因表达芯片“GSE89657”来分析。

    点击芯片标题,查看注释信息。

    下拉页面至最底端!直接点击GEO2R选项,GEO2R是GEO数据库自带的在线分析工具,本帖将介绍使用GEO2R分析差异基因。

    点击GEO2R后弹出如下界面,这步最重要的是定义分组。

    首先需要对样本芯片进行分组,下拉Define groups,分别创建两个分组T(肿瘤组),C(对照组),分别点击回车键完成分组

    对样本进行分组:选择各样本后点击T或C,就可完成分组

    下拉页面,有“TOP250选项”和“Save all results”两个选项,前者是保存前250个基因(按P-Value大小排序),后者则是这张芯片的全部基因。

    点击“Save all results”选项,跳转页面。

    新建一个GEO2R.txt文件,将以上结果粘贴在txt文档里面,用EXCEL打开,筛选logFC>1或logFC<-1,P<0.05的为差异基因。

    最终,通过整理(本帖中删除了没有基因名字的行,所有和原文差异基因数量有差别),共筛选出2317个差异基因,其中上调的基因915个,下调的基因1402个。

    GEO2R计算出来的差异基因没有基因的表达矩阵,因此我们需要下载矩阵文件,并且需要将矩阵文件里面的基因探针ID与刚刚求出的差异基因的genesymbol进行匹配。我们用excel打开下载好的矩阵文件GSE89657_series_matrix,在列T,U粘贴差异基因的ID和genesymbol两列,列V开始将芯片中的样本按顺序复制。

    我们需要用到EXCEL中的VLOOKUP匹配函数,它的表达式书写是VLOOKUP(查

    找值,数据的范围,列序号,匹配条件)。首先我们在表格V2书写“=VLOOKUP(T2,

    $A$2:$S$33298,2,FALSE)”,它的意思是在$A$2:$S$33298这个范围(图中粉色区域)中的查找与T2匹配的数据,将与T2匹配后的第2列那个数据写入V2(V2的样本与第2列样本名相同)。

    返回一个数据后,如图出现绿色外框,点击右下角的十字符号,下来至差异基因最后一行。

    同样,在W2书写函数表达式“=VLOOKUP(T2,$A$2:$S$33298,3,FALSE)”,下拉匹配,依次对18个样本进行匹配。

    最后,通过匹配,我们就能得到一个关于genesymbol的表达矩阵了,可以用于制作热图及其他分析。

    另外,GEO2R分析中,也提供了芯片质量控制的箱线图。点击value distribution,查看箱线图。

    此外,GEO2R工具也是基于R语言的分析工具,我们可以点击R script查看R代码,这些代码可以修改后供以后分析使用。

    以上分析完成后,给大家介绍一个生信小工具——Sangerbox,这个是由生信人团队自主开发的软件,里面有很多小工具可供使用,非常不错,下次可以为大家详细介绍。

    下面,我们点开火山图绘制工具,上传GEO2R.txt文件,其他参数不用修改,点击绘图,导出PDF,一幅漂亮的火山图就展现在我们眼前了,是不是挺容易的。

    点击“简易heatmap制作工具”,上传整合好的genesymbol表达矩阵,比如这里挑选TOP50基因,设置参数,即可得到如下的热图,这工具是不是非常过瘾。

    接下来,进行GO和KEGG分析,使用最简单的DAVID网站分析(教程见前面的帖子)。点击chart查看差异基因参与的生物学过程、分子构成、分子功能,也就是对基因进行的注释工作。

    例如点击CC,查看分子的构成,弹出如下页面,右上角有下载选项。同样,也可以查看BP、MF。一般选择基因数富集最多的5个放在文章里。

    点击Pathways,分析基因参与的通路。

    最后来一张蛋白互作网络图(PPI),使用STRING网站在线制作(该网站最多只支持2000个基因在线制作),选择其中部分的基因,点击search。

    点击continue,直至出现下图所示的PPI网络图,点击下载保存。

    读了本帖,我相信小伙伴们再也不用担心R报错了。当然,里面也涉及了不少软件的操作,比如EXCEL的匹配函数、生信人工具盒。今天的文章到这里也该总结了,其实对于GEO数据库基因表达芯片的分析,说到底需要两个东西:差异基因的各项参数(genesymbol、logFC、P.value等)、差异基因的genesymbol表达矩阵。只要有了这两项,图形的制作也会易如反掌(即使不会R)。哈哈,小编也在学习生信的路上漫漫探索,希望把心得分享给大家,一起细细咀嚼生信!

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