原来可以用R这么画基因结构图

阿凡亮

发布于 2020-04-13 13:36:01

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发布于 2020-04-13 13:36:01

文章被收录于专栏：生物信息学生物信息学

gggenes 是一款基于ggplot2开发的R包，可以很方便的画出下图所示的基因结构图。

1. 安装R包

直接从CRAN官方源来安装：

install.packages("gggenes")

或者从github下载安装：

devtools::install_github("wilkox/gggenes")

2. 准备输入数据

官方给的例子如下：

> head(example_genes)  molecule gene  start    end  strand direction1  Genome5 genA 405113 407035 forward         12  Genome5 genB 407035 407916 forward         13  Genome5 genC 407927 408394 forward         14  Genome5 genD 408387 408737 reverse        -15  Genome5 genE 408751 409830 forward         16  Genome5 genF 409836 410315 forward         1

输入数据应该包含6列，分别代表：

物种名基因名起始位置结束位置基因方向基因方向

如果不需要考虑画出基因方向的话，只需要前4列数据就行：物种名，基因名，起始位置，结束位置

如果加上基因方向，就需要加上 strand 这一列，正负链分用“forward”和“reverse”表示。示例数据中的 direction 这一列是多余的，并不会被用到。

2. 作图

library(ggplot2)library(gggenes)
ggplot(example_genes, aes(xmin = start, xmax = end,   y = molecule, fill = gene)) +  geom_gene_arrow() +  facet_wrap(~ molecule, scales = "free", ncol = 1) +  scale_fill_brewer(palette = "Set3") +  theme_genes()

图如下：

可以看出来，使用的是我们熟悉的ggplot2语法，再加上 geom_gene_arrow() 函数来实现了基因结构的作图。

下面的我们加上方向，也加上基因名称，代码如下：

ggplot(example_genes, aes(xmin = start, xmax = end,     y = molecule, fill = gene, label = gene, forward = direction)) +    geom_gene_arrow() +    facet_wrap(~ molecule, scales = "free", ncol = 1) +    scale_fill_brewer(palette = "Set3") +    theme_genes() +    geom_gene_label(align = "left")

label = gene, forward = direction 指定了基因名和基因方向

geom_gene_label(align = "left") 在图上添加了基因名并靠左对齐

3. 其他用法

gggenes也可以如上图所示展现基因结构域特征或者比对信息，可以使用geom_subgene_arrow() 函数来实现，需要额外用到另一份数据example_subgenes，代码如下：

> head(example_subgenes)  molecule gene  start    end  strand subgene   from     to1  Genome5 genA 405113 407035 forward  genA-1 405774 4065382  Genome5 genB 407035 407916 forward  genB-1 407458 4078973  Genome5 genC 407927 408394 forward  genC-1 407942 4081584  Genome5 genC 407927 408394 forward  genC-2 408186 4082095  Genome5 genC 407927 408394 forward  genC-3 408233 408257

ggplot(example_genes, aes(xmin = start, xmax = end, y = molecule)) +  facet_wrap(~ molecule, scales = "free", ncol = 1) +  geom_gene_arrow(fill = "white") +  geom_subgene_arrow(data = example_subgenes,    aes(xmin = start, xmax = end, y = molecule, fill = gene,        xsubmin = from, xsubmax = to), color="black", alpha=.7) +  theme_genes()

Note:

github地址: https://github.com/wilkox/gggenes

官方文档地址：https://wilkox.org/gggenes/

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原始发表：2019-09-18，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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