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R中使用topGO进行富集分析

R中使用topGO进行富集分析

作者: 奔跑的Forrest | 来源:发表于2020-03-18 10:18 被阅读0次
    已知文件如下
    原始文件
    • DEG.list #差异基因list
    • rice.map #物种注释到GO数据库的信息 一般只用到上面两个文件就可以
    • rice.map # 1. blast2go 软件做注释,再使用 mapping2maplist.pl 脚本进行格式转换 # 2. 可以直接从数据库下载,再使用 plaza2maolist.pl 脚本进行格式转化

    原始数据上传到百度网盘:
    链接:https://pan.baidu.com/s/1QVd-s9PWY9f0LpMCQcsyFw
    提取码:51og

    下面放出完整操作R代码,只需要修改导入的文件就可直接运行得到结果

    ##############################################
    #####  2020/3/6 w
    #####  topGO
    ##############################################
    
    # 安装topGO软件包
    if (!requireNamespace("BiocManager", quietly = TRUE))
      install.packages("BiocManager")
    
    BiocManager::install("topGO", version = "3.8")
    BiocManager::install("Rgraphviz", version = "3.8")
    
    # 设置工作目录,后面读取文件什么的就可以直接读取不需要那么长的路径
    setwd('D:/test_data')
    
    # 加载包
    rm(list=ls())
    library(topGO)
    library(Rgraphviz)
    
    # 设置输入文件,后面直接在这个地方修改文件名称就可以直接运行了
    input="DEG.list"  #差异基因名称的列表
    mapfile="rice.map"    #所有基因GO map结果,也可以是 list 文件等
    
    # 开始分析
    gene_id = readMappings(file = mapfile) #如果是读取其他文件格式,后面参数还需要修改
    gene_names = names(gene_id)
    my_genes = read.table(input)[,1]
    
    gene_list = rep(1,length(gene_id))
    names(gene_list) = names(gene_id)
    
    gene_list[match(my_genes,names(gene_list))] = 0
    top_diff_genes = function(allScore){return(allScore<0.01)}
    
    
    # BP 富集分析
    #new() 创建一个 topGO 的对象,然后对这个对象做检验
    sample_gOdata = new("topGOdata",
                       nodeSize = 6,
                       ontology="BP", 
                       allGenes = gene_list, 
                       annot = annFUN.gene2GO, 
                       gene2GO = gene_id,
                       geneSel=top_diff_genes) 
    
    # 做检验,使用的是elim 的算法,使用 ks 的统计量。可以理解为 p 值
    result_KS.elim = runTest(sample_gOdata, 
                             algorithm = "elim", 
                             statistic = "ks") 
    
    #提取基因 table
    allres = GenTable(sample_gOdata,
                      KS = result_KS.elim,
                      ranksOf = "classic", 
                      topNodes = attributes(result_KS.elim)$geneData[4]) 
    
    #生成文件,后面画图都可以用这个表
    write.table(allres, 
                file = paste(input,".BP.xls",sep=""), 
                sep="\t", quote=FALSE, col.names=TRUE, row.names=FALSE)
    
    # 输出矢量图
    pdf(paste(input,".BP.pdf",sep=""))
    showSigOfNodes(sample_gOdata, 
                   score(result_KS.elim), 
                   firstSigNodes = 10, 
                   useInfo = "all") #设置节点数量,10个或者20个更多都可以
    dev.off()
    
    # 输出像素图
    png(paste(input,".BP.png",sep=""))
    showSigOfNodes(sample_gOdata, score(result_KS.elim), firstSigNodes = 10, useInfo = "all")
    dev.off()
    
    # MF 富集分析(同理)
    sample_gOdata = new("topGOdata",
                        nodeSize = 6,
                        ontology="MF", 
                        allGenes = gene_list, 
                        annot = annFUN.gene2GO, 
                        gene2GO = gene_id,
                        geneSel=top_diff_genes) 
    
    # 做检验,使用的是elim 的算法,使用 ks 的统计量。可以理解为 p 值
    result_KS.elim = runTest(sample_gOdata, 
                             algorithm = "elim", 
                             statistic = "ks") 
    
    #提取基因 table
    allres = GenTable(sample_gOdata,
                      KS = result_KS.elim,
                      ranksOf = "classic", 
                      topNodes = attributes(result_KS.elim)$geneData[4]) 
    
    #生成文件,后面画图都可以用这个表
    write.table(allres, 
                file = paste(input,".MF.xls",sep=""), 
                sep="\t", quote=FALSE, col.names=TRUE, row.names=FALSE)
    
    # 输出矢量图
    pdf(paste(input,".MF.pdf",sep=""))
    showSigOfNodes(sample_gOdata, 
                   score(result_KS.elim), 
                   firstSigNodes = 10, 
                   useInfo = "all") #设置节点数量,10个或者20个更多都可以
    dev.off()
    
    # 输出像素图
    png(paste(input,".MF.png",sep=""))
    showSigOfNodes(sample_gOdata, score(result_KS.elim), firstSigNodes = 10, useInfo = "all")
    dev.off()
    
    
    
    #CC节点的富集分析
    sample_gOdata = new("topGOdata",
                        nodeSize = 6,
                        ontology="CC", 
                        allGenes = gene_list, 
                        annot = annFUN.gene2GO, 
                        gene2GO = gene_id,
                        geneSel=top_diff_genes) 
    
    # 做检验,使用的是elim 的算法,使用 ks 的统计量。可以理解为 p 值
    result_KS.elim = runTest(sample_gOdata, 
                             algorithm = "elim", 
                             statistic = "ks") 
    
    #提取基因 table
    allres = GenTable(sample_gOdata,
                      KS = result_KS.elim,
                      ranksOf = "classic", 
                      topNodes = attributes(result_KS.elim)$geneData[4]) 
    
    #生成文件,后面画图都可以用这个表
    write.table(allres, 
                file = paste(input,".CC.xls",sep=""), 
                sep="\t", quote=FALSE, col.names=TRUE, row.names=FALSE)
    
    # 输出矢量图
    pdf(paste(input,".CC.pdf",sep=""))
    showSigOfNodes(sample_gOdata, 
                   score(result_KS.elim), 
                   firstSigNodes = 10, 
                   useInfo = "all") #设置节点数量,10个或者20个更多都可以
    dev.off()
    
    # 输出像素图
    png(paste(input,".CC.png",sep=""))
    showSigOfNodes(sample_gOdata, score(result_KS.elim), firstSigNodes = 10, useInfo = "all")
    dev.off()
    
    输出table文件
    • GO.ID # 富集到的GO.ID
    • Term # 功能的描述
    • Annotated # 该节点注释到的基因数目
    • Significant # 差异基因有多少个注释到该节点
    • Expected # 期望有多少个
    • KS # 相当于 p 值,越小越显著
    可以用输出文件做出更好的可视化结果

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