R 包 pathview 代谢通路可视化

Stella981
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pathview R 包是一个集成 pathway 通路数据与可视化的工具集。它用于把用户的数据映射并渲染到相关的 pathway 通路图上,用户只需要提供基因或者化合物数据(gene or compound data)并指定目标通路(specify the target pathway)即可。

pathview 会产生 native KEGG view 和 Graphviz view 两种 pathway 查看方式,前者以 native KEGG graph (.png) 进行渲染,后者则使用 graphviz layout engine (.pdf)。pathview 作为主程序提供了 downloader, parser, mapper 以及 viewer 四部分功能:自动下载通路图表数据,解析并映射用户数据,最后把 mapped 的数据渲染到通路图上。

Pathview automatically downloads the pathway graph data, parses the data file, maps user data to the pathway, and renders pathway graph with the mapped data.

pathview 安装

在 R 命令行下 pathview 安装:

# pathview 依赖包

> source( "http://bioconductor.org/biocLite.R" )

> biocLite(c("Rgraphviz", "png", "KEGGgraph", "org.Hs.eg.db"))

# pathview 安装

> biocLite("pathview")

我们也可以通过 R-forge 的方式安装:

> install.packages("pathview", repos="http://R-Forge.R-project.org")

或者通过下载 pathview 的源码包进行安装,这里不介绍。

pathview 使用

利用 pathview 自带的 example 数据(data(package="pathview" 可查看 pathview 包所有的 example 数据)绘制人 hsa04110 通路图:

> library(pathview)

> data(gse16873.d)

> pv.out <- pathview(gene.data = gse16873.d[, 1], pathway.id = "04110", species = "hsa", out.suffix = "gse16873")

当前目录得到 hsa04110.gse16873.png 通路图:

R 包 pathview 代谢通路可视化

其中 gene.data 接收的是矩阵(或向量)的基因数据,这些数据既可以是数值型(like log2 fold change or absolute expression levels)也可以是基因 id 数据(默认为 entrez 的 gene id,gene.idtype = "entrez"),取决于我们想要得到什么样的可视化结果。

使用 gene IDs 的数据,得到的 hsa04110.geneid.png 如下:

> pv.out <- pathview(gene.data = c("1029"), pathway.id = "04110", species = "hsa", out.suffix = "geneid")

R 包 pathview 代谢通路可视化

pathview 是一款功能强大的工具集,除了可以展示规范信号通路图外,还支持代谢通路图。利用 pathview 的化合物、基因内置数据,绘制代谢通路图如下:

> data(demo.paths)

> sim.cpd.data = sim.mol.data(mol.type = "cpd", nmol = 3000)

> i <- 3

> print(demo.paths$sel.paths[i])

[1] "00640"

> pv.out <- pathview(gene.data = gse16873.d[, 1], cpd.data = sim.cpd.data, pathway.id = demo.paths$sel.paths[i], species = "hsa", out.suffix = "gse16873.cpd",keys.align = "y", kegg.native = T, key.pos = demo.paths$kpos1[i])

R 包 pathview 代谢通路可视化

其中,cpd.data(与 gene.data 一样)为 KEGG 的化合物 IDs(KEGG compound IDs),CHEMBL 数据库中超过 20 种 ID 都可以用在这里。gene.data 与 cpd.data 不能同时为空。

ok,就先介绍到这里,更加详细的使用请参考:

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