零基礎測序分析圖表解讀大全：老闆再也不愁我的文獻閱讀了！宏基因組擴增子

寫在前面 (Introduction)

很多剛接觸高通量測序數據分析文章的學生，感覺圖表豐富多樣高大上，但根本看不懂，更談何對文章的全面理解。

本系列文章以數據分析中常用的8種圖為例，包括：箱線圖、散點圖、熱圖、曼哈頓圖、火山圖、維恩圖、三元圖和網路圖等。通過結合具體實例來詳細講解，定能讓你對此類文章理解更順暢，讀起來順風順水。

宏基因組學目前的主要研究方法包括：微生物培養組學、16S/ITS/18S擴增子、宏基因組、宏轉錄組、宏蛋白組和宏代謝組，其中以擴增子研究最為廣泛。本系列文章將結合較新的16S擴增子相關文獻，來理解宏基因組16S擴增子文章中常用圖表種類、圖中包括的基本信息，以及作者想表達的結果。由於方法原理相同，對其它類型測序數據結果的理解同樣有幫助。

學習思路

羅列知識點，熟悉專業名詞，弄個臉熟，即使理解不深刻起碼在閱讀中不會有抵觸情緒；

結合具體文章讀圖，實戰兩三次，基本就是專業人士了。

這是本系列的第一季，接下來還會發布第二季，包括柱狀圖、拆線圖、餅形圖、樹形圖、圈圖、氣泡圖、Mapping密度分布圖等。

聲明：文章的解讀僅代表個人理解和觀點，有不足處，請讀者積極留言批評指正，互相學習，共同進步。

註：文為藍色字均為文章鏈接，可點擊直達

箱線圖主要用於展示組間的數據分布比較，如基因、OTU、多樣性等。本節主要學習箱線圖繪製方法，箱體中所有點線的含義，同時以微生物Alpha多樣性指數為例進行講解。

利用平面展示所有基因或樣品，將複雜的關係具體化為坐標點，發現事物的主要矛盾。學習降維的思想，將大數據錶轉換樣品低維的坐標，用距離來表示樣品或組間差異。包括限制性CCA/CPCoA和非限制性主坐標軸分析PCA/PCoA的結果解讀。

非限制性PCoA，展示樣品間最大差異

限制性PCoA，也叫CCA，展示組間間最大差異

熱圖用於大數據表數據和關係的可視化展示，方便人快速閱讀和發現規律。主要學習熱圖的基本知識、數據轉換、常用工具、繪圖教程，以及應用。包手基於表達或丰度數據計算樣品間的相關係數，並採用熱圖展示及聚類；組間差異比較的基因或OTU用熱圖呈現。

熱圖展示所有樣品相對丰度Pearson相關係數

展示差異基因/OTU的方法，Z-score水平標準化

曼哈頓圖在GWAS研究中比較常用。主要介紹曼哈頓圖的由來、優缺點、應用範圍等。舉實例講解展示差異OTU所在的門、丰度、上下調關係；是我最推薦的展示差異OTU的方法。

介紹火山圖的概念、主要展示類型、基本元素、繪製方法。看圖實戰展示差異基因/OTU變化數量和規律。

火山圖展示差異OTU數量及變化規律

介紹韋恩圖的概念、繪製方法。看圖實戰展示組間共有和特有基因/OTU。

Venn圖展示多組間共有和特有OTU/基因/分類單元

三元圖的基本概念、傳統應用、快速讀法、基本規律、圖中細節、優缺點、繪製工具等。

展示組特異或共有富集的OTU、丰度、數量等；美觀大方，再怎麼多用也不過分

網路圖的製作工具、應用、實戰，包括展示共丰度網路、多組間共有、特點的類韋恩圖結果(但更高大上)。

微生物相關網路，主要用於查結點OTU，定義相關性較高的子網路模塊。

更多網路圖繪製，詳見

微生物網路構建：MENA, LSA, SparCC和CoNet

相關Cytoscape可視化網路

寫在後面

優秀的作品都有三部分曲，如駭客帝國、教父、指環王等。

擴增子系列課程也分為三部曲：

第一部《擴增子圖表解讀》：就是本文中的內容，加速大家對同行文章的解讀能力。

第二部《擴增子分析解讀》：學習數據分析的基本思路和流程。

第三部《擴增子統計繪圖》：即是對結果進行可視和統計檢驗，達到出版級的圖表結果。

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