postgwasr语言_【R语言】利用RCricos绘制简单圈图

Circos图是在基因组相关的分析结果展示中非常常见的一类图型。由于Circos图中展示的信息量大&＃xff0c;图形十分美观&＃xff0c;很多文章中都会绘制类似的图形。从图形的内容来看&＃xff0c;Circos图实际是将多个类型的图片&＃xff0c;包括散点图、直方图、折线图、热图等&＃xff0c;经过变形以后叠加显示在染色体上。本质上是多个图形的组合。

在R语言中&＃xff0c;RCircos这个软件包可以实现快速生成Circos图片。接下来&＃xff0c;我们就来看看怎样用R来绘制圈图。

1、基础绘图

# 加载RCicos&＃xff0c;如果第一次使用&＃xff0c;需要先安装

install.packages(&＃39;RCircos&＃39;)# 读取R包

library(RCircos)# 导入内建人类染色体数据

data(UCSC.HG38.Human.CytoBandIdeogram)

# 数据内容如上图&＃xff1b;第一列 染色体编号&＃xff1b;第二列 染色体片段起始位点&＃xff1b;第三列 染色体片段结束位点&＃xff1b;第四列 染色体片段编号&＃xff1b;第五列 染色体片段颜色

# 这个数据是RCicos内置的人类染色体信息&＃xff0c;第四列和第五列信息用于展示染色体的核型。可以省略。

# 设置染色体数据

cyto.info 

RCircos.Set.Core.Components(cyto.info, chr.exclude&＃61;NULL,tracks.inside&＃61;10, tracks.outside&＃61;0 )

# chr.exclude&＃61;NULL;  设置不显示的染色体&＃xff0c;如 c(1,3)

# tracks.inside&＃61;10;  设置内部环形个数

# tracks.outside&＃61;0;   设置外部环形个数

# 绘制染色体图形&＃xff0c;默认方法显示染色体名称。

RCircos.Set.Plot.Area()

RCircos.Chromosome.Ideogram.Plot()

这样仅包含染色体的圈图就生成了&＃xff1a;

2、绘制包含数据的图形

# 导入内建人类染色体数据

data(UCSC.HG19.Human.CytoBandIdeogram);

#设置不显示的染色体&＃xff0c;如 c(1,3)

chr.exclude 

#设置染色体数据

cyto.info 

#设置内部环形个数

tracks.inside 

#设置外部环形个数

tracks.outside 

# 导入上面四个基本参数

RCircos.Set.Core.Components(cyto.info, chr.exclude, tracks.inside, tracks.outside);

# 列出所有绘图参数

RCircos.List.Plot.Parameters()

# 定义要生成的图像文件

pdf(file&＃61;"RCircosDemoHumanGenome", height&＃61;8, width&＃61;8, compress&＃61;TRUE);

RCircos.Set.Plot.Area();

# height和width指定生成图片的长和宽&＃xff0c;compress指定生成的图片是否需要压缩

# 绘制染色体图形

RCircos.Chromosome.Ideogram.Plot();

3、染色体上添加基因名称与连线

# 加载内置的RCircos.Gene.Label.Data数据集

data(RCircos.Gene.Label.Data);

# 数据内容如上图,第一列 染色体编号&＃xff0c;需要与第一步导入的染色体数据一致;第二列 基因在染色体片段起始位点;第三列 基因在染色体片段结束位点;第四列 基因名

# 指定内容在内侧的环形还是外侧的环形生成

side 

track.num 

RCircos.Gene.Connector.Plot(RCircos.Gene.Label.Data, track.num, side);

# 在染色体上添加基因名称&＃xff0c; 指定内容在第几个环形生成

name.col 

track.num 

RCircos.Gene.Name.Plot(RCircos.Gene.Label.Data, name.col,track.num, side);

4、添加热图类型的环形

# 加载内置的RCircos.Heatmap.Data数据集

data(RCircos.Heatmap.Data);

# 这个数据集中是6个不同样本的基因表达量数据&＃xff0c;数据内容如上图,第一列 染色体编号&＃xff0c;需要与第一步导入的染色体数据一致;第二列 基因在染色体片段起始位点;第三列 基因在染色体片段结束位点;第四列 基因名;第五列及以后 基因在不同样本中的表达量

# 指定以第6列数据生成热图

data.col 

track.num 

side 

RCircos.Heatmap.Plot(RCircos.Heatmap.Data, data.col, track.num, side);

5、添加散点图类型的环形

# 加载内置的RCircos.Scatter.Data数据集

data(RCircos.Scatter.Data);

# 这个数据集是拷贝数变异的数据&＃xff0c;数据内容如上图&＃xff0c;第一列 染色体编号&＃xff0c;需要与第一步导入的染色体数据一致&＃xff1b;第二列 突变位点在染色体片段起始位点&＃xff1b;第三列 突变位点在染色体片段结束位点&＃xff1b;第四列 突变位点拷贝数&＃xff1b;第五列 突变平均置信度

# 指定以第5列数据图形中散点纵坐标

data.col 

track.num 

side 

by.fold 

RCircos.Scatter.Plot(RCircos.Scatter.Data, data.col,track.num, side, by.fold);

6、添加折线图类型的环形

# 加载内置的RCircos.Line.Data数据集

data(RCircos.Line.Data);

# 由于这个数据集的染色体编号与第一步导入的染色体数据不一致&＃xff0c;需要在编号前添加chr

RCircos.Line.Data$chromosome 

# 指定以第5列数据做为图形中拆线的纵坐标

data.col 

track.num 

side 

RCircos.Line.Plot(RCircos.Line.Data, data.col, track.num, side);

7、添加直方图类型的环形

# 加载内置的RCircos.Histogram.Data数据集

data(RCircos.Histogram.Data);

# 这个数据集是染色体片段突变频率的数据&＃xff0c;数据内容如上图&＃xff0c;第一列 染色体编号&＃xff1b;第二列 染色体片段起始位点&＃xff1b;第三列 染色体片段结束位点&＃xff1b;第四列 染色体片段突变频率

# 指定以第4列数据做为图形中直方的纵坐标

data.col 

track.num 

side 

RCircos.Histogram.Plot(RCircos.Histogram.Data, data.col, track.num, side);

8、添加网络图类型的环形

# 加载内置的RCircos.Tile.Data数据集

data(RCircos.Tile.Data);

# 数据内容如上图&＃xff0c;第一列 染色体编号&＃xff1b;第二列 需要绘制的网格在染色体片段的起始位点&＃xff1b;第三列 需要绘制的网格在染色体片段的结束位点

# 指定图形在第9个环形生成

track.num 

side 

RCircos.Tile.Plot(RCircos.Tile.Data, track.num, side);

9、添加一个或多个基因间的联系曲线

# 加载内置的RCircos.Link.Data数据集

data(RCircos.Link.Data);

# 数据内容如上图&＃xff0c;第一列 染色体编号&＃xff1b;第二列 联系位点在染色体片段的起始位点&＃xff1b;第三列 联系位点在染色体片段的结束位点&＃xff1b;第四列 联系位点在所在的另一个染色体编号&＃xff1b;第五列 联系位点在所在的另一个染色体片段的起始位点&＃xff1b;第六列 联系位点在所在的另一个染色体片段的结束位点

# 指定图形在第11个环形生成

track.num 

RCircos.Link.Plot(RCircos.Link.Data, track.num, TRUE);

# 加载内置的RCircos.Ribbon.Data数据集

data(RCircos.Ribbon.Data);

# 绘图

RCircos.Ribbon.Plot(ribbon.data&＃61;RCircos.Ribbon.Data, track.num&＃61;11, by.chromosome&＃61;FALSE, twist&＃61;FALSE);

# 绘图完成之后关闭图形设备&＃xff0c;保存图片。可以在工作目录下找到生成的图片&＃xff0c;默认是PDF格式

dev.off();

最终绘图效果如下图&＃xff1a;

以上就是一个使用数据生成多个环形组合图的过程。我们还可以根据自己的需要添加更多的类似图形。只需要保证数据的结构一致即可。同样&＃xff0c;也可以以上面的代码为模板&＃xff0c;把其它数据代换进去生成全新图片。