OTU互作網路分析用MENA

前言

生物之間相互作用比如競爭、合作、共生等；由於進化生物之間存在某種系統發育關係，這些聯繫都能描述為生態網路，在生態網路中，每一個元素（生物或基因）可以描述成網路中的一個節點，他們之間的關係能描述成網路中的邊。隨著高通量測序、基因晶元等技術的發展，研究人員可以得到了空前龐大的數據量，而利用微生物16S測序數據得到的OTU丰度矩陣也可以進行網路分析，探究不同操作單元之間的互作關係。

因此，今天要給大家推薦一個網站：MENA，一個可以利用OTU數據進行在線分子生態網路分析的網站。

準備數據

網路分析的輸入數據為OTU丰度矩陣，每一行對應一個OTU,每一列對應OTU在不同樣品中的丰度，具體格式如下圖：

網站登陸註冊

網站地址： //ieg4.rccc.ou.edu/MENA/，（個別情況下，網站可能無法訪問，正常等待幾天再嘗試），網站登陸界面如下，如無賬號可以進行註冊並登陸，註冊只需要郵箱等信息即可。

登陸後界面的主要操作內容為前四部份，涉及上傳數據、構建網路、分析網路以及查看此前上傳和分析的網路結果。

上傳數據

點擊主頁左側Upload your dataset選項後，選擇對應的文件並且對數據進行命名後提交，提交過程中注意網站對文件的要求，包括文件大小，格式等等（下圖）。提交成功後會自動顯示上傳數據的大致信息，包括樣本數量、OTU數量等等。

提交成功後會自動顯示上傳數據的大致信息，包括樣本數量、OTU數量等等。

構建網路

點擊左側Construct the network，跳轉到Select Dataset頁面，選擇需要進行網路分析的數據進行下一步，提交之後進入參數設置頁面（如下圖），具體涉及了數據過濾，相似性計算演算法，RMT(隨機矩陣理論）模型計算，等等（理論和應用文章見末尾文獻引用），提交後跳轉至等待頁面。

注意：基於RMT 模型計算的過程耗時可能非常久，可以直接進入主頁後進行等待，在幾個小時候後再繼續後續分析。

從主頁Search datasets and networks，查看分析的結果，計算完成後，會顯示狀態為"Done"，單擊對應的結果，進行網路構建。

按照RMT計算結果，選擇合適的相關性閾值構建網路（如下圖）。網站會自動計算構建的網路中節點數量，連接數量，平均連通性等網路的基本特徵值，並顯示。

網路分析

完成網路構建之後，可由主頁選擇Analyze the networks，進行網路分析，主要分析項目如下圖，涉及網路整體特徵，模塊性分析，網路可視化等等，部分分析還涉及不同的演算法和參數的設置，分析結果可以下載進行保存。其中網路可視化，網站可以繪製簡單的網路圖，也可以將網路結果導出為tif格式 ，並利用Cytoscape等軟體進行設置和處理，同時利用Cytoscape也可進行網路的基本分析。（可參考：本次微信推送第二篇文章）

Show Time

下圖利用的OTU數據分析獲得的網路，利用了可視化軟體為Cytoscape，並結合MENA的模塊分析部分的結果。祝大家學習快樂~~

參考文獻：

Deng, Y., Jiang, Y. H., Yang, Y., He, Z., Luo, F., & Zhou, J. (2012). Molecular ecological network analyses. Bmc Bioinformatics, 13(1), 113.

沈烽, 黃睿, 曾巾,等. 分子生態網路分析研究進展[J]. 環境科學與技術, 2016(s1):94-98.

科技服務事業部 文案

圖片源自網路 侵刪

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