把基因表达量画在拟时序结果图上

生信技能树

发布于 2022-01-10 08:42:10

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发布于 2022-01-10 08:42:10

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学员在练习单细胞时遇到了一个拟时序难题，如下所示的右图，因为它在monocle这样的拟时序R包的官方文档并没有介绍，而我以前没有这样的需求，所以就没有分享这方面笔记。

其实实现起来非常的简单，我觉得本质上仍然是对每个环节的R包的对象的熟悉程度。其实我一直强调，大家的基础课程学完后需要完成作业：单细胞基础视频课程结业考核20题 , 也就是熟练掌握5个R包，分别是: scater,monocle,Seurat,scran,M3Drop 需要熟练掌握它们的对象，而且分析流程也大同小异：

step1: 创建对象
step2: 质量控制
step3: 表达量的标准化和归一化
step4: 去除干扰因素(多个样本整合)
step5: 判断重要的基因
step6: 多种降维算法
step7: 可视化降维结果
step8: 多种聚类算法
step9: 聚类后找每个细胞亚群的标志基因
step10: 继续分类

前面的教程：拟时序分析就是差异分析的细节剖析，我们产生了 output_of_phe2_monocle.Rdata 文件，就是拟时序分析的结果，就可以进行各种各样的可视化啦！

而且我们演示了3种可视化选择，包括：Cluster，Pseudotime，State ，请务必自行看前面的教程：拟时序分析就是差异分析的细节剖析，可视化的代码如下所示：

library(ggsci)
p1=plot_cell_trajectory(cds, color_by = "Cluster")  + scale_color_nejm() 
p1
ggsave('trajectory_by_cluster.pdf')
plot_cell_trajectory(cds, color_by = "celltype")  
p2=plot_cell_trajectory(cds, color_by = "Pseudotime")  
p2
ggsave('trajectory_by_Pseudotime.pdf')
p3=plot_cell_trajectory(cds, color_by = "State")  + scale_color_npg()
p3
ggsave('trajectory_by_State.pdf')
library(patchwork)
p1+p2/p3

两个单核细胞的亚群拟时序

其中，Cluster，以及，State 是离散变量，而Pseudotime是连续性变量，既然Pseudotime可以被可视化，那么基因表达量当然可以同样的可视化啊。

因为每个细胞都有一个推断好的Pseudotime值，同样的，每个细胞都有一个基因的表达量值。所以很简单的代码即可：

library(ggsci)
colnames(pData(cds))
pData(cds)$FCGR3A = log2( exprs(cds)['FCGR3A',]+1)
p1=plot_cell_trajectory(cds, color_by = "FCGR3A")  + scale_color_gsea()
pData(cds)$CD14 = log2(exprs(cds)['CD14',]+1)
p2=plot_cell_trajectory(cds, color_by = "CD14")    + scale_color_gsea()
library(patchwork)
p1+p2

如下所示：