官方手册——中

Cytoscape3.7.2用户手册

8.节点和边列数据

交互网络可用作独立模型。但是，当与其他信息集成在一起时，它们对于回答科学问题最有效。Cytoscape允许用户向Cytoscape添加任意节点，边缘和网络信息，作为节点/边缘/网络数据列。例如，这可能包括有关基因的注释数据或蛋白质-蛋白质相互作用中的置信度值。然后，可以通过设置从列到网络属性（颜色，形状等）的映射，以用户定义的方式可视化这些列数据。关于样式的部分 将对此进行更详细的讨论。

8.1。导入数据表文件

Cytoscape提供了从定界文本和MS Excel数据表导入数据的支持。

样本数据表1

object key	别名	SGD ID
AAC3	YBR085W	ANC3	S000000289
AAT2	YLR027C	ASP5	S000004017
BIK1	YCL029C	ARM5	PAC14	S000000534

数据表文件应包含一个主键列和至少一个数据列。数据列的最大数量是无限的。别名列是一个可选的特征，如使用数据作为列名的第一行。或者，您可以从“文件”→“导入”→“来自文件的表…”用户界面中指定每个列的名称。

基本操作

_images / ImportColumnsFromTable.png

1. 选择文件→导入→从文件表…。

2. 选择一个数据文件。该文件可以是文本文件，也可以是Excel（.xls / .xlsx）文件。或者，您可以简单地将文件从桌面拖放到“表面板”中。

3. 在“目标表数据”部分中，选择要将数据导入到的位置。您可以选择现有的网络集合（仅特定的网络），也可以选择将数据导入 未分配的表（如下所述）。

4. 根据在“导入表数据的位置” 下拉列表中选择的内容，您将需要选择一个网络集合或特定网络。您还需要选择Importing Type，即数据是节点表，边缘表还是网络表列。

5. 如果未在预览面板中正确分隔表格，请在“高级选项”面板中更改分隔符。默认的分隔符是制表符。Excel工作簿不需要此步骤。

6. 默认情况下，第一列被指定为主键，由 _images / Key.png

   key.png图标指定。要将另一列设置为键，请单击列标题旁边的箭头，然后选择键符号。确保指定为键的列与网络中的键匹配。

7. 同样，要更改列的数据类型（例如，从整数更改为字符串），请单击列标题旁边的箭头，然后选择正确的数据类型

8. 单击确定导入。

未分配表

从Cytoscape 3.1开始。可以在不将数据表分配给现有网络的情况下导入数据表，这意味着数据不必与当前加载的任何节点/边相对应。如果以未分配的方式导入数据表，并且随后导入以节点或边的形式映射到数据的网络，则数据将自动链接。在加载大型数据集（例如表达式数据），定义用于可视化网络上的数据的样式以及稍后加载单个网络以查看数据（例如从联机数据库中）时，这很有用。此功能允许将数据自动链接到适用的任何网络，而不必为每个网络加载数据。

10.查找和过滤节点和边缘

10.1。搜索栏

您可以直接通过Cytoscape的工具栏按列值搜索节点和边。例如，要选择以“ STE”开头的列值的节点或边，请ste*在搜索栏中键入。搜索不区分大小写。该*是通配符匹配零个或多个字符，同时?匹配一个字符。因此 ste?将匹配“ STE2”，但将不匹配“ STE12”。搜索 ste*将两者都匹配。

_images / searchbar3.png

要搜索特定的列，可以在搜索词前添加列名，后跟一个:。例如，要选择具有以“ STE”开头的“ COMMON”列值的节点和边，请使用 common:ste*。如果您未指定特定列，则将搜索所有列。

搜索特定列时，名称中包含空格，引号或字母和数字以外的字符的列当前不起作用。此问题将在以后的版本中修复。

要搜索包含特殊字符的列值，您需要使用“ \”对这些字符进行转义。例如，要搜索“ GO：1232”，请使用查询GO\:1232。特殊字符的完整列表是：

+ - & | ! ( ) { } [ ] ^ " ~ * ? : \

注意：转义字符仅在搜索所有列时有效。当前不适用于特定于列的搜索。此问题将在以后的版本中修复。

10.2。筛选器

“控制面板”中的“选择”选项卡可用于创建用于选择节点和边的选择表达式。

_images / select-panel2.png

有两个选项卡：

1. 在“过滤器”选项卡上是缩小过滤器，可以将它们组合成一个树。

2. 在链选项卡上是可链接的变压器，可以将它们组合成线性链。

缩小过滤器

缩小过滤器应用于网络中的所有节点和边缘，并用于根据用户指定的约束选择节点和边缘的子集。例如，您可以找到权重在0到5.5之间或度数小于3的边。过滤器可以包含任意数量的子过滤器。

要添加过滤器，请单击“ +”按钮。要删除过滤器（及其所有子过滤器），请单击“ x”按钮。要移动过滤器， _images / filterhandle.png

请用鼠标抓住filterhandle.png手柄 ，然后将过滤器拖放到其预期的目标位置。将一个过滤器放到另一个过滤器的顶部会将这些过滤器分组为一个复合过滤器。

Cytoscape随附了以下缩小过滤器：

列过滤器

列过滤器将匹配具有特定列值的节点或边。根据列数据类型，提供了多种匹配选项：

数值栏

• 显示的滑块代表该列中的最小值和最大值。拖动两个控柄以选择一个值范围。

• 范围值也可以手动输入。

• 选项：

  • is：选择范围内的值。

  • is not：选择超出范围的值。

字符串列

• 根据以下选项，在文本框中输入的文本将与列值匹配。

• 选项：

  • contains：选择包含文本的值。

  • doesnot contains：选择不包含文本的值。

  • is：选择与文本完全匹配的值（不区分大小写）。

  • is not：选择与文本不完全匹配的值（不区分大小写）。

  • regex：使用Java正则表达式语法选择与正则表达式匹配的值。这比上述选项提供的匹配要复杂得多。

• 默认情况下，字符串匹配不区分大小写。区分大小写的匹配要求使用以“（？-i）”开头的正则表达式。例如，要以区分大小写的方式匹配文本“ ABC”，请使用以下正则表达式：“（？-i）ABC”。

逻辑列

• 布尔列只能包含三个值：true，false或blank。

• 选项：

  • true：选择为true的值。

  • false：选择错误的值。

列表列

• 列表列的列过滤器与非列表列过滤器相似，但是还有一个附加选项……

  • 任意元素：如果列表中的任何值与过滤器匹配，则匹配。

  • 每个元素：仅当列表中的所有值均与过滤器匹配时才匹配。

度过滤器

度过滤器匹配度在给定的最小值和最大值（包括最大值和最小值）之内的节点。您可以选择过滤器是按入度，出度还是整体（入+出）度进行操作。

拓扑过滤器

拓扑过滤器匹配具有一定数量的邻居的节点，这些邻居的距离在固定距离之内，并且与子过滤器匹配。可以独立设置邻域大小和距离的阈值，并将子滤波器应用于每个此类邻居节点。

如果子过滤器与所需数目的邻居节点匹配，则拓扑过滤器将成功匹配节点。

分组和组织过滤器

默认情况下，节点和边需要满足所有过滤器的约束。您可以更改此设置，以便只需要满足至少一个过滤器的约束条件即可匹配节点或边。此行为由“全部匹配/任何”下拉框控制。一旦您的过滤器有多个子过滤器，就会显示此消息。例如，假设您想匹配COMMON列中包含ste 或的节点cdc，但只希望度数为5或更高的节点，则首先要构建一个如下所示的过滤器：

_images / group1.png

此过滤器将匹配COMMON包含ste 和的 节点cdc。要将其更改为逻辑或操作，请通过其手柄

_images / filterhandle.png 将任一列过滤器 拖到另一个列过滤器上以创建一个新组。现在，将组的匹配行为更改为Match any： _images / group2.png

还可以通过将过滤器放在现有过滤器之间来对它们进行重新排序。

10.3。扩散

这个功能可以完成hub gene关联图的筛选

Cytoscape的扩散算法尝试使用一组节点和整个交互网络来查找与原始组最相关的节点。从概念上讲，扩散将热量应用于集合中的每个节点，并让热量流经连接边到相邻节点。然后，它生成一个节点列表，这些节点按它们积累的热量进行排序。具有许多连接的节点将趋向于具有较高的等级，而孤立的节点将趋向于具有较低的等级。

默认情况下，扩散使用选定节点集作为热源，每个节点具有相同的初始热量。在扩散结束时，Cytoscape会保留所选热节点的前90％。它允许您使用“结果”面板动态选择更高或更低的百分位数。它还将节点的初始热量存储为“ diffusion_input”列中的节点属性，并在“ diffusion_output_heat”和“ diffusion_output_rank”列中返回热量和排名值。

先进的扩散选项使您可以通过其“ diffusion_input”属性为每个节点指定初始热量值。

该图显示了选择PHO4，GCR1和ICL1基因（通过搜索栏）并通过选择“工具”→“扩散”→“选定节点”或右键单击“扩散”→“选定节点”执行扩散的结果。扩散计算了网络中所有331个节点的热量排名，然后选择了前33个节点。

_images / after_diffusion.png

要选择33个以上的节点，请向右移动“扩散输出结果”面板中的“节点等级”滑块，或在“当前等级”字段中输入大于33的数字。您还可以通过使用范围列选择包含热值的列来使用热值截止选择节点。最后，您可以使用“视觉样式”选择器和“创建”按钮将所选节点提取到新网络中。

11.导航和布局

11.1。基本网络导航

Cytoscape使用可缩放的用户界面来导航和查看网络。ZUI使用两种导航机制：缩放和平移。缩放基于用户想要看到多少视图来增加或减小视图的放大率。平移允许用户将屏幕的焦点移至视图的不同部分。

放大

Cytoscape提供了四种缩放机制：工具栏按钮，菜单选项，键盘快捷键和滚轮。

使用工具栏上的缩放按钮可以放大和缩小当前网络显示中显示的交互网络。缩放图标详细说明如下：

_images / image049.png

从左到右：

• 放大

• 菜单选项：查看→放大

• 键盘快捷键：Ctrl-Plus（Command-Plus在Mac OS X）

• 缩小

• 菜单选项：查看→缩小

• 键盘快捷键：Ctrl-Minus（Command-Minus在Mac OS X）

• 缩小以显示所有当前网络

• 菜单选项：查看→适合内容

• 键盘快捷键：Ctrl-0（Command-0在Mac OS X）

• 缩放所选区域

• 菜单选项：查看→适合所选

• 键盘快捷键：Ctrl-9（Command-9在Mac OS X）

移动

使用滚轮，您可以通过向上滚动来放大，而可以通过向下滚动来缩小。在启用自然滚动的Mac（Mac OS X Lion和更高版本的默认设置）上，这些方向相反。

有两种平移网络的方法：

• 左键单击并拖动-您可以通过按住鼠标左键并移动鼠标来平移网络视图。

• 在网络概览上拖动框-您也可以通过左键单击并拖动视图下部的概览面板中的蓝色框来平移视图。

11.2。其他鼠标操作

选择

• 在节点，边或注解上单击鼠标左键以选择该元素。

• 按住Shift或Ctrl键（Command在Mac上为Mac），然后在节点，边或注释上单击鼠标左键以将其添加到选择中。对所选元素执行相同操作会取消选择它。

• 按住画布背景上的鼠标左键，并在按住Shift或Ctrl键的同时拖动鼠标（Command在Mac上为Mac），以选择节点/边/注释组。

• 请记住，只有在为该元素类型（即节点，边线，注释）启用了选择模式后，选择动作（鼠标单击或拖动选择）才起作用。为了启用或禁用元素类型的选择，只需在网络视图的底部切换相应的按钮（请参见下图），或使用选择→鼠标拖动选择菜单下的选项。

_images / SelectionModeButtons.png

• • 因此，如果不想选择任何节点，可以点击红框内第一个图标

  • 如果您不想选择任何边缘，可以点击红框内第二个图标

  • 同样，如果您不想选择任何注释，可以点击红框内第三个图标

相关信息

在节点/边缘上单击鼠标右键（或在Mac上为Ctrl +左键）以启动上下文相关菜单，其中包含有关节点/边缘的其他信息。

节点上下文菜单

该菜单可以根据当前上下文进行更改。对于节点，通常显示：

• 加

• 扩散

• 编辑

• 选择

• 组

• 嵌套网络

• 应用

• 外部链接

• 偏好

边缘通常具有以下菜单：

• 扩散

• 编辑

• 选择

• 应用

• 外部链接

• 偏好

应用程序可以将自己的项目贡献到节点和边缘上下文菜单中。这些添加通常显示在上下文菜单的“应用程序”部分中。

嵌套网络节点上下文菜单

• 添加嵌套网络：允许用户选择Cytoscape中的任何网络作为当前节点的嵌套网络。如果当前节点已经具有嵌套网络，它将被替换。

• 删除嵌套网络：从节点中删除当前关联的嵌套网络。关联的网络未删除。仅删除节点和网络之间的关联。

• 转到嵌套网络：当前节点的嵌套网络将是当前网络视图并具有焦点。如果嵌套网络的网络视图不存在，则将创建该视图。

11.3。手动布局

手动组织网络的最简单方法是单击节点并将其拖动。所有选定的节点一起移动。

除了可以单击节点并将其拖动到新位置之外，Cytoscape现在还可以使用键盘上的箭头键移动节点。通过使用鼠标选择一个或多个节点并单击箭头键（←，↑，→，↓）之一，所选节点将沿所选方向移动一个像素。如果在按住Shift键的同时按下箭头键，则所选节点将沿所选方向移动15个像素。

11.4。节点布局工具

通过菜单命令“视图”→“显示工具面板”，或通过“布局”→“节点布局工具”，可以使用“工具面板”。

它包含多个节点布局工具，可帮助自动化或微调布局。

规模

调整“缩放”滑块以更改边缘的长度。节点的位置将被缩放，而不是节点大小。节点大小可以使用Styles进行调整 。下图显示了选定的（黄色）节点，其比例缩放为默认值的50％。

之前

_images / NodeTools1.png

后

_images / NodeToolsScaled.png

旋转

和规模的操作类似

对齐，分散和堆叠（Align，Distribute，Stack）

对齐为沿线垂直或水平对齐选定节点提供了不同的选项。区别在于节点的哪个部分对齐，例如，节点的中心，节点的顶部，节点的左侧。分散沿着垂直或水平轴的两个最遥远节点之间均匀地分配选择的节点，差异再次取决于节点的哪个部分被用作分布的参考点。 垂直堆叠或水平堆叠，并带有完整的对齐选项集。

11.5。边缘弯曲和自动边缘捆绑

在Cytoscape 3.0中，Edge Bend是常规的edge属性，可以用作Style的一部分。就像任何其他边属性一样，您可以选择默认值，映射并为选择节点使用绕过。在“样式”选项卡中，从“属性” 下拉列表中选择“弯曲”属性，然后单击“默认值”，“映射”或“旁路”单元以调出“边缘弯曲编辑器”。在编辑器中，可以使用Windows上的Alt键+单击，Mac上的Option键单击或Linux上的Ctrl-Alt键单击，向边缘添加任意数量的句柄以进行拖拽。

image-20210207132733452

要清除所有边缘弯曲，请选择布局→清除所有边缘弯曲。

除了手动添加手柄外，还可以使用“捆绑边缘” 功能自动捆绑所有或选定的边缘。

_images / bundle2.png

1. 选择布局→包边→所有节点和边。

2. 设置参数。

   • 该算法的详细信息在本文中进行了描述（http://www.win.tue.nl/~dholten/papers/forcebundles_eurovis.pdf）。

3. 按确定运行。如果边缘数量很多，边缘捆绑可能会花费很长时间。

   • 如果花费的时间太长，请尝试减少最大迭代次数。

   • 对于大型密集网络，请尝试将“最大迭代次数”设置为500-1000。

注意：手柄位置将针对节点的当前位置进行优化。如果移动节点位置，则需要再次运行该功能以获得正确的结果。

11.6。自动布局算法

布局(Layout)菜单具有一系列功能，可根据几种算法之一直观地组织网络，对齐和旋转节点组以及调整网络的大小。Cytoscape布局具有三种不同的来源，它们反映在 "Layout"菜单中。

Cytoscape布局可以选择仅在选定的节点上运行，并且都提供一个Settings…面板来更改算法的参数。大多数Cytoscape布局还可以在执行布局之前对图形进行分区。此外，这些布局中的许多布局都包含将节点列或边列考虑在内的选项。一些布局算法是：

网格布局grid_layout

网格布局是一种简单的布局，可将所有节点排列在一个正方形网格中。这是默认布局，并且始终可作为Cytoscape核心的一部分使用。通过选择布局→网格布局可以使用它。

边缘加权弹簧嵌入式布局

弹簧嵌入的布局基于Kamada和Kawai（1988）实施的“力导向”范式。网络节点被视为彼此排斥的物理对象，例如电子。节点之间的连接就像连接到一对节点上的金属弹簧一样对待。这些弹簧根据力函数排斥或吸引其端点。布局算法以最小化网络中力之和的方式设置节点的位置。通过从Layout→Edge-weighted Spring Embedded中选择适当的选项，可以将该算法应用于整个网络或部分网络。

属性圆布局attribute_circle_layout

属性圆”布局是一种快速，有用的布局，特别是对于小型网络，该布局将围绕圆定位网络中的所有节点。节点顺序由用户选择的节点列确定。结果是该列具有相同值的所有节点都围绕圆放置在一起。使用布局→属性圆布局→ 列将所有节点放置在圆周围，并使用 列对其进行定位。下面的示例屏幕截图显示了按节点度组织的galFiltered网络的子集。

_images / attribute_circle_layout.png

组属性布局

“组属性”布局类似于上述的“属性圆” 布局，不同之处在于，共享所有列的相同值的每组节点都被布置在一个单独的圆中，而不是一个包含所有节点的圆。

11.7。yFile布局

Cytoscape提供了一组基于yFiles库的布局算法。从Cytoscape 3.6开始，yFiles算法可通过Cytoscape App Store直接获得。要安装它们，请转到布局→安装yFiles，它将把您定向到App Store。单击安装 按钮继续。您将被引导到许可协议，并且一旦安装了yFiles，yFiles布局将在“布局”菜单中可用。

yFiles中包含的布局算法是：

• 圆形布局

• 分层布局

• 分层布局所选节点

• 有机布局

• 正交布局

• 径向布局

• 树布局

• 正交边缘路由器

• 有机边缘路由器

11.8。布局参数

许多布局具有可调整的参数，这些参数可通过 Layouts→Settings…菜单选项显示。在布局设置对话框，让你选择要调整的布局算法设置，如下图所示。所显示的设置因算法而异，只有那些允许访问其参数的算法才会显示在对话框顶部的下拉菜单中。修改参数后，单击“执行布局”按钮将应用布局。

_images / layout_settings_dialog.png

复制布局__Copycat Layout

Copycat布局使用一个网络中的节点位置来布局另一个网络中的节点。选择布局→copycat layout 会显示一个对话框，可让您选择源网络（已布局）和目标网络（需要布局）。默认情况下，Copycat通过节点名称匹配源网络和目标网络中的节点，但是您可以选择任何匹配的节点属性。

image-20210207140106400