一网打尽：cytoscape详细教程

医学科研小坑

山东农业大学遗传学硕士

目录简介

1、cytoscape简介

2、cytoscape使用举例

3、图形美化

4、子网提取

5、String-蛋白质相互作用数据库

建议阅读时间：20分钟。

一、Cytoscape——简介

Cytoscape 是一个专注于开源网络可视化和分析的软件。它的核心是提供基础的功能布局和查询网络，并依据基本的数据的结合成可视化网络。
Cytoscape 源自系统生物学，用于将生物分子交互网络与高通量基因表达数据和其他的分子状态信息整合在一起，其最强大的功能还是用于大规模蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-DNA和遗传交互作用的分析。

通过Cytoscape，可以在可视化的环境下将这些生物网络跟基因表达、基因型等各种分子状态信息整合在一起，还能将这些网络跟功能注释数据库链接在一起。
Cytoscape 的核心是网络，简单的网络图包括节点（node）和边（edge），每个节点可以是基因、miNRA或蛋白质等等；节点与节点之间的连接 (edge) 代表着这些节点之间的相互作用，包括蛋白与蛋白相互作用（pp），DNA与蛋白相互作用（pd）等。

注：Cytoscape安装前需安装Java

主页面
注：版本为cytoscape_3.5.1

主窗口有以下几个成分组成：

菜单栏
工具栏
网络处理面板
网络主视图窗口
属性浏览板块（展示选择的点或边的属性和能够修改属性值）

1.菜单栏：
File菜单：open（打开一个Cytoscape文件）；New（建立一个新的网络，空的或已经存在的网络）；Import（导入网络数据和属性）；Export（输出数据和图）等
Eidt菜单：Undo（撤销）；Redo（重做）；create/destory view (创建/撤销视图)等
View菜单：Hide/Show Control Panel(打开或隐藏网络处理板块)；Show Results Panel(网络浏览)等
Select菜单：不同点和边选择选项；过滤器等
Layout菜单：安排可视化网络，
Plugins菜单：管理插件（install/update/delete）和添加已经安装的插件
注：把需要的插件从网络上下载，并复制到系统盘的Cytoscape程序下的Plugins下就可以使用了。

2.工具栏：
主要为菜单栏file的快捷键：打开、保存、导入(本地、数据库、表格)/导出(网络、表格、图片)以及网络主视图窗口中网络大小调整等

3.网络处理板块：
network：包括所有创建的网络，可以选择相应的网络进行操作
style：属性(node/edge/network)
Node:对点进行设置，包括：点的形状、颜色、大小；点边界线的类型、颜色、宽度；点标签的颜色、大小；点背景色的透明度等
Edge：对边进行设置，包括：边的类型、颜色、宽度；目标处箭头类型等。
Network：对网络整体属性进行设置，包括：背景标题等
Select：面板用于筛选符合特定标准的边

4.属性浏览版块：
查看node/edge/network属性

cytoscape-实例

本文将具体操作怎样用Cytoscape绘制网络图

Cytoscape所支持的数据格式：
1.*.sif格式：
nodeA<interaction>nodeB
nodeC<interaction>nodeD
…
即文件分为三列，第一列和第三列是有相互作用关系的基因名或蛋白质名等，第二列是相互作用的名称
*.sif格式简单，容易处理，但它不能规定每个节点的位置、大小、形状等。
2. xgmml格式，它是一种xml格式，可以规定节点和边的许多信息，但也更复杂。
3.*.txt格式：用tab分割的纯文本文件
可以将文件设置成两列，每一列都是基因名（或蛋白质名），同一行的两个基因（或者蛋白质等）代表有互作关系；也可以加其他参数放在第三列，例如两基因调控的强弱系数

二、应用实例

本文以txt格式的数据进行演示绘制网络图
网络文件：net.txt：共表达网络；共四列，前两列是gene id，第三列是共表达类别（正1/负-1），第四列是相关系数，以tab键分隔
节点属性文件：
步骤：
导入网络文件：file->import->network->file(net.txt)

其中不同标识代表着不同的含义

导入后

导入节点属性文件：file->import->table->file(node.txt)(此处为table而非network)
注：node.txt：节点属性文件。四列，包含三种属性；第一列为gene id，与网络文件中一致，第二列为gene name（symbol），第三列为分子类型（蛋白编码基因/lncRNA），第四列为节点在网络中的度。

上方红色方框中“Target Table Data”的信息表示将导入的节点属性表与之前的网络图相关联，其中“Network Collection”选择的是我们之前导入的网络文件，其他参数默认如下，可不用修改，如为其他选项，则需要通络下拉列表重新选择。
下方红色方框中“Preview”中：gene，name，molecular type，degree
第一列gene，设置为“Key”，保证gene id不重复，第二三四列均为属性“Attribute”，如需修改，同样点击名称右侧的三角形标志。
点击确定后，乍看感觉图形没有变化，但此时下方的Table Panel中已自动多出了molecular type，degree两列