河南农大姚文与张会勇课题组合作发表长文综述，系统总结R/Shiny在开发交互式生物学网络工具中的应用

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发布于 2021-10-22 10:23:53

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发布于 2021-10-22 10:23:53

河南农大姚文与张会勇课题组合作发表长文综述，系统总结R/Shiny在开发交互式生物学网络工具中的应用

近日，河南农业大学生命科学学院姚文教授（校聘）联合张会勇教授课题组在国际知名期刊《Briefings in Bioinformatics》在线发表了题为“Development of interactive biological web applications with R/Shiny”的综述文章。

该文章调研了不同计算机编程语言在生物学网络应用程序构建中的应用，总结了基于R/Shiny构建生物学网络应用程序的最新进展，介绍了使用R/Shiny构建生物学网络应用程序的基本框架和流程，总结了使用R/Shiny构建生物学网络应用程序的一些要点和注意事项，同时评估了R/Shiny在构建生物学网络应用程序中的优势及不足之处。

随着高通量测序等技术的快速发展，产生了海量的生物学数据。如何准确、方便、省时地进行数据挖掘，对没有生物信息学基础的科研工作者提出了挑战。在此背景下，开发可存储和分析海量数据集的交互式网络应用程序已成为生物信息学研究的一个重要方向。

目前，生物学网络应用程序的框架大多是利用Linux、Apache、MySQL和PHP/Python/Perl/Java等软件搭建而成。使用这些软件构建网络应用程序要求科研人员具有较多的计算机背景知识。R是生物数据分析和生物信息学中最常用的编程语言之一。2012年，RStudio公司开发了Shiny程序包，为使用R快速构建网络应用程序提供了一个强大的框架。Shiny不需要科研人员具备HTML、CSS或JavaScript的知识，只需要学习R语言即可快速构建交互式的网络应用，大大降低了构建生物学网络应用的门槛。

自2013年以来利用R/Shiny构建的生物学网络应用程序已有470多个。其中，shinyCircos（Yu et al., Bioinformatics, 2017）、shinyChromosome（Yu et al., Genomics, Proteomics &Bioinformatics, 2019）、ECOGEMS（Yao et al., Bioinformatics, 2019）、MaizeSNPDB（Zhou et al., Computational and Structural BiotechnologyJournal, 2019）和LIRBase（Jia et al., Nucleic Acids Research, 2021）等数据库和在线工具为本课题组所开发。

R/Shiny交互式网络应用程序的开发与其他技术类似，包括两个方面的内容：客户端图形用户界面的设计和服务器端响应用户请求的过程。R/Shiny开发的网络应用程序通常包含两个主要的R脚本文件，分别为ui.R和server.R。其中，ui.R用于设计整个网络应用程序的图形界面，网页的外观和布局都是在ui.R中进行配置，用户可在网页前端利用设计的各个小工具进行操作。

server.R储存了后台数据信息以及对数据进行处理的各种函数。ui.R收集用户在网页前端输入的信息后，传递给server.R进行处理，处理后的结果通过ui.R输出到网页前端，实现了网页应用与数据处理的无缝衔接。R/Shiny可用于快速搭建动态网络应用程序进行数据分析和可视化，将极大促进交互式网络应用程序在生物数据分析领域中的应用。