四象限圖不錯,但我們用更好的九象限圖

2021-02-19 基迪奧生物

在我們研究生物學問題的時候，單一的組學通常是無法解釋完整，因此常常會進行多組學的關聯分析，除了比較常見的轉錄組+小RNA或轉錄組+代謝組的關聯，還有轉錄組+蛋白組這種很常見的關聯分析。

轉錄組和蛋白組測序技術可以分別從RNA和蛋白質兩個水平對樣本中的基因轉錄本以及翻譯的蛋白質進行定性定量研究。轉錄組的結果體現了樣本中基因的表達情況，而蛋白質組的分析結果表現了基因表達後翻譯的情況。

通過兩者的關聯貫穿分析，可以找到與研究性狀相關的關鍵基因，減少候選基因數目，使得研究更加便捷。但是，從整體上分析蛋白組與轉錄組兩組數據的相關性，發現相關性比較低，畢竟從mRNA翻譯成蛋白的過程中會受到非常多的調控，那麼在這樣的情況下，我們該怎麼辦呢？

文章通常會用四象限圖（如下圖）進行關聯[1]，直觀地展示基因與蛋白的變化情況。

例圖1. 蛋白組和轉錄組相關性低

橫坐標是蛋白差異倍數（取了log2），縱坐標是轉錄組的差異倍數（同樣取了log2），每個點代表一個基因/蛋白，黑色的點表示非差異的蛋白和基因，藍色的點表示蛋白差異表達但基因非差異表達，綠色的點表示基因差異表達但蛋白非差異表達，紅色的點表示既是差異基因又是差異蛋白。

然而四象限圖雖然能將基因和蛋白的變化展示出來，但是從圖上看他們之間的關係較為散亂，一時之間難以下手，縮小範圍，那麼在這樣的情況下，該怎麼辦呢？

   

基於該情況，九象限圖可以將分類更為精確，在原有的四象限圖基礎上進行升級。升級後的九象限圖將基因和蛋白的變化進一步細化。

通過橫縱坐標的虛線將圖劃分了9個象限，橫坐標上的虛線表示轉錄組的差異倍數閾值，縱坐標上的虛線表示的蛋白組的差異倍數閾值，閾值線外表示顯著差異的基因/蛋白，閾值線內則表示非顯著差異的基因/蛋白。

例圖2.九象限圖結果展示

每個象限的含義可以參考下表中的解釋。

 

表1 九象限圖解讀

看了這麼多介紹，大家是不是對九象限圖蠢蠢欲動了呢~Omicshare雲平臺新推出了九象限圖工具——你有需求，而我剛好專業，希望能滿足廣大研究者做轉錄組和蛋白組關聯分析的需求。下面我們就介紹一下這款工具如何操作。

登錄Omicshare雲平臺www.omicshare.com/tools，在「所有軟體」中找到九象限圖分析

圖1. 九象限圖工具位置展示

點擊圖標進去之後，會跳轉到操作界面。界面包括「數據輸入」以及「作圖參數」兩部分。分析需要同時輸入以下數據：轉錄組表達量總表、蛋白組表達量總表、以及ID轉換文件。

九象限圖的關鍵，就是基因/蛋白ID和差異倍數，因此轉錄組表達量總表與蛋白組表達量總表是必須輸入的文件，輸入基因/蛋白ID和差異倍數的文件，可添加注釋等信息。

一定要將差異倍數在表格的第幾列標明出來（必須），以轉錄組示例為例，差異倍數在表格的第6列，在下一列填入數字6就可以了。

而如果基因和蛋白的ID不對應，可以添加ID的對應文件，用於將基因和蛋白對應起來。這三種數據的格式可以通過點擊「示例」查看。

圖2.轉錄組示例文件，基因ID和差異倍數一定要有哦

圖3. 數據輸入界面展示，標*的地方是一定要填的哦

為了方便對圖形進行修改，我們提供以下作圖參數，每個參數的說明如下：

轉錄組/蛋白組差異倍數閾值: 默認轉錄組是上、下調2倍，蛋白組是上、下調1.2倍，可以對差異倍數進行調整。

tip：關於轉錄組和蛋白組的差異閾值，這個其實只是目前發文章的一般標準，並不代表所有的項目都必須按照這個標準，在特定的情況下，可以根據自己的實驗情況來進行調整。只要能篩選到基因/蛋白，並對其進行討論和驗證，給出篩選標準的合理解釋，在發文章時就不會有太大問題。

 

各象限顏色(順序1-9象限)：每個象限顏色選擇默認，若選擇自行輸入，則每個象限的顏色可自由更改。

tip：在文章的討論部分，大家可能會針對某個或幾個象限來重點討論，那麼這個時候，將其他象限的顏色都調成黑色，將目標象限標註出來，也不失為一種好方法。

 

x、y軸標題: 可自行定義x、y軸名稱。不要出現中文或者特殊字符(如括號等)

 

字體放縮倍數:字體默認固定大小，字體縮放建議在1-2倍之間。

圖4. 作圖參數界面

 

基於示例文件進行分析，可輸出以下結果，包括10個表格以及1個圖形：

圖5 結果展示

1) A-VS-B.annot.all.xls: 九象限總表，記錄了所有基因/蛋白所在的象限信息，在轉錄組和蛋白組的表達量，功能注釋。

圖6 九象限總表，記錄了有基因/蛋白所在的象限信息

2) A-VS-B_1（2、3、4…）.annot.xls:各象限分表（9個），記錄了各自象限的基因/蛋白信息，在轉錄組和蛋白組的表達量，功能注釋，表格內容和總表類似，少一列象限信息。

3) A-VS-B.associate.png/pdf：九象限結果圖。九象限圖共分為9個象限，縱坐標代表轉錄組基因差異倍數的log2值，橫坐標代表蛋白表達差異倍數的log2值。基因表達上下調2倍的基因為顯著差異基因（log2=1或-1），蛋白表達上下調1.2倍的蛋白為顯著差異蛋白（log2= 0.263,或- 0.263）。

圖7 九象限圖

Tip：經常有老師問，非模式生物的蛋白組，沒有抗體，無法用ELISA 或者WESTERNBLOT來做差異蛋白的驗證，該怎麼辦？能不能挑選基因做QPCR來驗證？

通常我們會建議老師挑選基因和蛋白表達模式一致的基因來進行驗證，如果只通過兩張表達量總表來篩選，會非常的耗費時間精力，一不小心就眼花繚亂了，那麼這時候通過九象限圖，就可以很快的幫助我們找到這類基因了，是不是省力了很多呢。

讓我們一起期待omicshare的下一個工具吧。

（九象限圖工具上線第一周免費使用，還沒用過的趕緊去試試，之後就要收費啦，2個奧幣一次）

 

[1] Chen, J.; Liu, S.S.; Kohler, A.; Yan, B.; Luo, H.M.; Chen, X.M.; Guo,S.X. iTRAQ and RNA-Seq analyses provide new insights into regulation mechanismof symbiotic germination of Dendrobiumofficinale seeds (Orchidaceae). J. Proteome Res, 2017, 16, 2174–2187.

 

今天的內容就到這裡啦~

相關焦點

  • 20行代碼玩轉象限圖!
    今天，我們就來講講一學就會的象限圖。上圖學名叫波士頓矩陣分析圖，大白話四象限圖。這種圖經常用於兩個維度的散點圖中，根據特定的分割線（均值，目標值，實際值等）將數據分為四類，使人一目了然。常用的場景為分析兩個維度的變化比如：比較商品的庫存天數和庫存周轉率，充值人數和每付費用戶平均收益，購物籃係數和購物籃數量等。
  • 分析利器,四象限圖了解一下
    小夥伴們早上好，今天給大家介紹一款新的圖形，Excel中的四象限圖，如下圖所示，橫坐標代表武力大小，縱坐標表示顏值高低，每一個四邊形（點）表示一個英雄。插入散點圖Excel四象限圖是由散點圖調製而來，首先選中數據源，點擊插入散點圖。這裡需要注意的是，僅僅選中兩個數據系列，人名列並不需要選中。
  • 時間管理法——四象限法則
    四象限法則是美國管理學家史蒂芬·科維提出的一種時間管理方法，主張對事情按重要和緊急兩個維度劃分，把事情分為「既緊急又重要」、「重要但不緊急」、「緊急但不重要」、「既不緊急也不重要」四個象限。
  • 四象限工具
    先從第三象限說起，低賠率+低概率，是最爛的行業，沒人看。 第四象限，高賠率+低概率，典型就是今年上半年的周期股。 低概率會因為事件和基本面的變化，轉變為中等概率甚至高概率，這時候市場發生了風格切換。 起因就是經濟修復的預期和利率上行，不管事後真假，A股的尿性是先炒了再說。
  • 斯圖飛騰Stratifyd入選G2 Crowd文本分析軟體高成長者象限
    全球領先的商業軟體評測機構G2 Crowd發布了2021文本分析軟體魔力象限報告，斯圖飛騰(Stratifyd Inc)憑藉優異的客戶滿意度躋身高成長者象限(High Performer in Text Analytics)，其中Stratifyd增強智能數據分析平臺更是獲得了4.2星(滿分5星)的好成績，向市場充分證明了其在數據分析領域的高增長潛力
  • 「二八」法則道出本質,「四象限法則」幹出實效
    在我們每天所做的事中，有80%左的時間都花在了不重要不緊急的事上。為什麼這麼說呢？因為一天中重要的事就那麼點，而我們大部分的時間都被那些瑣事一點點地割裂了。著名管理學家科維總結了一套時間管理「四象限法則」：把工作按照重要和緊急兩個不同的維度劃分為四個象限：緊急又重要、重要但不緊急、緊急但不重要、既不緊急也不重要。（也稱為艾森豪矩陣）看這張圖：什麼是重要的呢？那就是價值能達到最大的，也就是讓時間產生的價值最大化。
  • 四象限法則
    起床，打掃衛生，趕往公司，打開電腦，一篇文章文章寫完了，應該是吃午飯，午飯後，我們開會，加班兩個小時，下班後，又到吃晚飯的時間了，晚飯後，鍛鍊身體，聽網絡課，該睡覺了。這曾經是我的日常生活，當我沒有足夠的時間時，我很快陷入了焦慮，於是我想起了我曾經偶然看到的四象限法則。
  • 新招丨學會四象限推桿法，讓同組球員「幫」你看線
    果嶺閱讀的技巧有很多種，今天我們先跟著馮珊珊高爾夫南沙學院主教練歐致均來學習一個實用的看線及練習方法——四象限果嶺閱讀法學會這個方法，你不僅能確定小球滾動的具體方位，還能通過對象限規律的掌握，更好地參考同組球友的推擊走線！事不宜遲，趕緊學起來吧！
  • 直流源表的四象限,是如何工作?典型應用是哪些?
    直流源表常見問題1、 直流源表的四象限，是如何工作？典型應用是哪些？①、電源象限圖是指以電源輸出電壓為X軸、輸出電流為Y軸形成的象限圖。②、第一、三象限即電壓電流同相，設備對其它設備供電，稱為源模式；作為正或者負恆壓或恆流電源即為該模式；③、第二、四象限即電壓電流反向，其它設備對設備放電
  • 你了解的時間四象限矩陣,可能一直都是錯的
    2.三四象限劃分存在的意義不明顯按照四象限原則，第四象限的事情是一定要避免去做，第三象限的事情是要委派給別人去做。那麼第四象限存在的意義是什麼？第三象限的事情我沒人可以指派該怎麼辦？原文如下：我用機器翻譯了一下：現在，我的這次聚會的朋友們，我們可以希望從您與我們的合作中學到另一件事。我通過引用一位前大學校長的話來說明這一點，我可以像他那樣理解他發言的原因。我相信米勒校長也可以。
  • 如何應用《OKR工作法》中的四象限看板復盤OKR?
    對於OKR的復盤，大家可能都沒有重視，覺得是可有可無的東西，包括我們公司剛開始進行OKR管理的時候也是這樣，那麼不進行OKR復盤會導致哪些後果呢？……所以，在《OKR工作法》中著重強調了通過四象限進行OKR復盤，我們來一起學習如果通過OKR四象限看板復盤OKR。第一象限和第四象限：目標和關鍵成果的進度和進展。了解當前各個關鍵成果和目標的進度、進展情況，且在復盤之前，各個關鍵成果負責人需要進行信心指數的調整，並且在復盤會上說明信心指數上升或者下降的原因，讓所有的內部成員對於當前OKR所處的階段做到心中有數。第二象限：本周任務。
  • Gartner首發 WAN Edge基礎設施魔力四象限,華為捷足先登
    Gartner用首次發布的WAN Edge基礎設施魔力四象限告訴我們，WAN Edge基礎設施將是下一個「風口」。WAN Edge領域最亮的「星」WAN Edge基礎設施是指與企業總部數據中心、災備中心、私有雲（VPC）等連接的分支機構的網絡及其相關聯的基礎設施。
  • 時間管理工具:四象限、二八法則、PDCA循環、SMART原則
    1、四象限法則 　　四象限法則是時間管理的一個重要觀念，即把主要的精力和時間集中放在處理那些重要但不緊急的工作上，從而未雨綢繆，防患於未然。　　重要不緊急的事情拖延，就到了第一象限，既緊急又重要，由於時間點的限制，很容易草草了事，這不是我們所期望的。　　不重要但緊急的事，大多是臨時任務，但又難以脫身，因此學會拒絕、流程化、文檔化很重要。　　不重要不緊急的事，通常是能夠使我們放鬆愉悅的，可以做，但要有節制。
  • 掌握「四象限法則」,輕鬆提高效率
    其實，要解決這個問題很簡單，家長只需要了解一下「四象限法則」，就能馬上提高孩子的辦事效率，讓孩子變得有條理。「四象限法則」是何方神聖？這個法則是由一位管理學家提出來的，簡單來說，這個法則就是讓我們先整理出四個象限，然後將自己的待辦事項按照緊急程度和重要程度來劃分，這四個象限的標準分別是：重要且緊急、重要但不緊急、緊急但不重要、既不緊急也不重要。「四象限法則」有什麼作用？
  • 魔力象限首次改名,數據中心靠「雲」續命?
    【IT168評論】每年的六七月份，是Gartner例行發布數據中心魔力象限的日子。每逢這個時候，總有人歡喜有人憂。　　不同以往的是，今年的數據中心系列魔力象限重點加了個「雲」字，從「數據中心網絡魔力象限」更名為「數據中心和雲網絡魔力象限」。
  • ...Stratifyd獲殊榮G2 Crowd文本分析軟體魔力象限外加4.2星好成績
    全球領先的商業軟體評測機構G2 Crowd發布了2021文本分析軟體魔力象限報告，斯圖飛騰（Stratifyd Inc）憑藉優異的客戶滿意度躋身高成長者象限（High Performer in Text Analytics），其中Stratifyd增強智能數據分析平臺更是獲得了4.2星（滿分5星）的好成績，向市場充分證明了其在數據分析領域的高增長潛力。
  • 三角函數,象限圖內符號變換、公式一種記法
    也可以等價地用與單位圓有關的各種線段的長度來定義。三角函數在研究三角形和圓等幾何形狀的性質時有重要作用，也是研究周期性現象的基礎數學工具。以下方法是小編，在高中數學課上學到的。因此，小編能一路學習到大四，非常感謝所有教導過小編的老師們。
  • Gartner首份雲上AI開發服務魔力象限:領導者象限沒有國內廠商身影
    原題目《Gartner首份雲上AI開發服務魔力象限：國內騰訊入圍，阿里百度落選》 近日，Gartner 首份雲 AI 開發服務魔力象限正式發布，魔力象限以供應商前瞻性、執行力為橫縱坐標，主要考核語言、視覺、自動機器學習三大領域產品，將市場上供應商劃分四大象限——領導者，有遠見者、特定領域者（小眾玩家）
  • 4個象限打造財富帝國
    他完美的體現了如何從4個現金流象限獲取財富。01B（Boss）象限：創立自己的企業成立自己的NBA經紀公司在 2005 年 5 月，在詹姆斯加入 NBA 的第二年結束之際，詹姆斯解僱了經紀人亞倫古德溫（Aaron Goodwin）。詹姆斯和他的好友裡奇-保羅合開了家經紀公司——克拉奇公司。
  • 今年Gartner超融合軟體魔力象限有點「魔性」啊
    四是，開發存儲和數據管理服務集成在一個系統平臺。進一步分析自2018年以來入圍的HCI供應商情況變化，我們不難又有新發現。最終我們來看看2020年Gartner超融合基礎設施軟體魔力象限每個象限區間的入圍者，都牛在哪裡呢？領導者：Nutanix，在HCI軟體市場上提供的產品十分全面也成熟，超融合鼻祖自然也很早開始支持雲發展。