CIRCOS圈图绘制 - 最简单绘图和解释
Circos是绘制圈图的神器，在http://circos.ca/images/页面有很多CIRCOS可视化的示例。
Circos可以在线使用，在线使用时是把表格转为圈图，不过只允许最大75行和75列；做一些简单的示意图会比较好，最后时会介绍下在线的tableviewer的使用。
也可以安装在本地，在本地可以绘制基于基因组的更复杂的图。
Circos由Perl写成，安装相对简单，只要Perl的包都装好了就可以了。
Circos安装
- 从http://circos.ca/software/download/circos/下载Circos安装包，并解压，把安装包内的bin目录加载到环境变量。 wget http://circos.ca/distribution/circos-0.69-6.tgz tar xvzf circos-0.69-6.tgz ln -s `pwd`/circos-0.69-6/bin/* ~/bin #make sure ~/bin is in $PATH or # 注意pwd两侧的反引号 export PATH=$PATH:`pwd`/circos-0.69/bin
- 安装依赖的Perl包
- 配置CPANM (CPANM是一个文件，下载下来，增加可执行属性，放到环境变量中即可使用) # 若无根用户权限，也可放入自己家目录下在环境变量内的目录中就可以 wget https://raw.githubusercontent.com/miyagawa/cpanminus/master/cpanm -O /sbin/cpanm chmod +x /sbin/cpanm
- 获得依赖的Perl包，
circos -moduleok 1.11 Carp missing Clone missing Config::General ok 3.3 Cwd ok 2.124 Data::Dumper ok 2.55 Digest::MD5 ok 2.77 File::Basename ok 3.3 File::Spec::Functions ok 0.22 File::Temp ok 1.50 FindBin missing Font::TTF::Font missing GD missing GD::Polyline ok 2.38 Getopt::Long ok 1.14 IO::File missing List::MoreUtils ok 1.21 List::Util missing Math::Bezier ok 1.60 Math::BigFloat missing Math::Round missing Math::VecStat ok 1.01_03 Memoize ok 1.17 POSIX missing Params::Validate ok 1.36 Pod::Usage missing Readonly missing Regexp::Common missing SVG missing Set::IntSpan missing Statistics::Basic ok 2.20 Storable ok 1.11 Sys::Hostname ok 2.0.0 Text::Balanced missing Text::Format ok 1.9721 Time::HiRes - 获取缺失模块并安装 # 第一句话的目的只是查看需要运行的命令，直接运行第二句就好 circos -module | grep 'missing' | awk '{a=a" "$2;}END{print "cpanm"a}' circos -module | grep 'missing' | awk '{a=a" "$2;}END{system("cpanm"a);}'
- 再运行
circos -module发现GD和GD::Polyline没安装上，查看错误信息是No package 'gdlib' found# 根用户 yum install gd-devel - 然后再用
cpanm安装GD和GD::Polyline。
最简单出图
把下面的内容存储到任意目录下的任意文件比如ehbio.conf下，然后运行circos -conf ehbio.conf就可以获得circos的图circos.png和circos.svg。
karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt
<ideogram>
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>
radius = 0.9r
thickness = 20p
fill = yes
</ideogram>
################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files,
# look in etc/ in the Circos distribution.
<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
</image>
# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>
# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>
上述命令是怎么运行的呢？
# karyotype定义染色体的名字、ID、起始位置信息，是绘制图的根本
karyotype = data/karyotype/karyotype.human.txt
# 必须的部分，控制染色体信息显示
<ideogram>
# 定义染色体之间的间距，为图形半径的5% (r代表radius，半径)
<spacing>
default = 0.005r
</spacing>
# 染色体区域的绘制位置，默认所有染色体都处于远离圆心同样距离的位置
# 这里设置的是图形半径的0.9倍的位置
# 也可以设置绝对像素值
radius = 0.9r
# 染色体区域的宽度，可以是相对图形半径，也可以说绝对像素值
thickness = 20p
# 染色体区域填充颜色
fill = yes
</ideogram>
################################################################
# The remaining content is standard and required. It is imported
# from default files in the Circos distribution.
#
# These should be present in every Circos configuration file and
# overridden as required. To see the content of these files,
# look in etc/ in the Circos distribution.
# 这些都是引用文件，暂时不去管什么意思，后面用到再逐个解释。
# 但是绘图时这些必须引用。下面会解释下最关键的引用位置。
<image>
# Included from Circos distribution.
<<include etc/image.conf>>
</image>
# RGB/HSV color definitions, color lists, location of fonts, fill patterns.
# Included from Circos distribution.
<<include etc/colors_fonts_patterns.conf>>
# Debugging, I/O an dother system parameters
# Included from Circos distribution.
<<include etc/housekeeping.conf>>最开始看CIRCOS的配置文件时，不理解其是如何查找用到的数据和配置目录时，不过上面配置文件中被注释掉的一句话泄露了天机look in etc/ in the Circos distribution。配置文件和数据文件默认先在当前目录查找，若没有则去CIRCOS的安装目录下查找。
下面列出了CIRCOS搜索配置文件时查找的目录(搜索数据时也类似)
.
./etc
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin/etc
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin/../etc
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin/..
/MPATHB/soft/circos-0.69-6/bin不得不敢写CIRCOS的日志输出，很详细，每次都刷屏。当我们运行CIRCOS失败时，看下日志信息，会得到很多提示。
数据和配置文件都在CIRCOS安装目录下，那么先看看它的目录结构吧。
circos安装目录介绍
bin: 目录下是circos可执行程序，加入环境变量即可
data: 目录下有一个文件夹karyotype，里面收录了几个物种染色体信息文件。
karyotype.chimp.txt karyotype.arabidopsis.tair10.txt
karyotype.human.hg38.txt karyotype.human.hg19.txt
karyotype.mouse.mm10.txt karyotype.yeast.txt karyotype.zeamays.txt这个是绘制CIRCOS图所必须的一个文件 (文件的内容虽然通常是染色体的信息，但不局限于染色体信息，其它的区域信息、时间序列信息都可以使用)
文件内容如下 (#后面是注释，会被忽略)
前两列是固定的，chr -。chr表示定义一条染色体；-表示指定这个区域的父区域，染色体没有父区域，用-代替。
ID是当前区域的名字，其子区域的父区域列都使用这个名字。如果同时绘制多个物种，可在ID中包含物种的代号。
LABEL是当前区域显示的名字。
START END是当前区域的范围，必须是整个的区域。如果想显示部分区域，可在后续配置中修改。
COLOR是当前区域的颜色，CIRCOS为每个染色体有定义好的颜色，存储于etc/colors.conf。除了预先定义了染色体的颜色，还定义了一些颜色变量可以直接使用。
#chr - ID LABEL START END COLOR
chr - hs1 1 0 248956422 chr1
chr - hs2 2 0 242193529 chr2
chr - hs3 3 0 198295559 chr3
chr - hs4 4 0 190214555 chr4
chr - hs5 5 0 181538259 chr5
chr - hs6 6 0 170805979 chr6
chr - hs7 7 0 159345973 chr7
chr - hs8 8 0 145138636 chr8
chr - hs9 9 0 138394717 chr9etc目录下是配置文件，前面引用到了3个。
image.conf内容如下
<<include image.generic.conf>>
<<include background.white.conf>>image.generic.conf内容如下，定义了输出的图形的名字、格式、大小等，这些都可以在自定义配置文件，即前面提到的ehbio.conf中覆盖。
dir = .
#dir = conf(configdir)
file = circos.png
png = yes
svg = yes
# radius of inscribed circle in image
radius = 1500p
# by default angle=0 is at 3 o'clock position
angle_offset = -90
#angle_orientation = counterclockwise
auto_alpha_colors = yes
auto_alpha_steps = 5background.white.conf只定义了背景是白色。
colors_fonts_patterns.conf引用了颜色、字体、预定义的图形文件信息的配置
<colors>
<<include etc/colors.conf>>
</colors>
<fonts>
<<include etc/fonts.conf>>
</fonts>
<patterns>
<<include etc/patterns.conf>>
</patterns>colors.conf及其引用文件内容摘录如下，利用RGB组合设置了颜色变量、系列颜色和染色体的颜色。(染色体的名字全部使用小写)
dpblue = 0,153,237
vdpblue = 0,136,220
vvdpblue = 0,120,204
vvlpurple = purples-7-seq-1
vlpurple = purples-7-seq-2
gpos100 = 0,0,0
gpos = 0,0,0
gpos75 = 130,130,130
chr1 = 153,102,0
chr2 = 102,102,0
chr3 = 153,153,30patterns.conf定义特殊小图形的信息
# pattern fills for PNG files
vline = tiles/vlines.png
vline-sparse = tiles/vlines-sparse.png
hline = tiles/hlines.png
hline-sparse = tiles/hlines-sparse.png
checker = tiles/checkers.png
checker-sparse = tiles/checkers-sparse.png
dot = tiles/dots.png
dot-sparse = tiles/dots-sparse.png
solid = tiles/solid.pnghousekeeping.conf必须在最上层自定义配置文件中(也就是ehbio.conf)中引用。这个文件名字起的很生物，持家配置，必须要，而且不建议修改。具体内容就不列出了，感兴趣的自己去看。
下一篇开始复杂点的绘图了。