R語言：手把手教你畫pheatmap熱圖
微生態(tài)
導(dǎo)讀：
pheatmap默認(rèn)會對輸入矩陣數(shù)據(jù)的行和列同時進(jìn)行聚類，但是也可以通過布爾型參數(shù)cluster_rows和cluster_cols設(shè)置是否對行或列進(jìn)行聚類，具體看分析需求。利用display_numbers參數(shù)可以在熱圖中的每個cell中填入想要的信息，例如相對豐度信息。利用cutree_rows和cutree_cols參數(shù)可以根據(jù)聚類產(chǎn)生的tree信息對熱圖進(jìn)行分割。利用annotation_col和annotation_row參數(shù)可以給橫或列添加分組信息。本文將先模擬輸入矩陣數(shù)據(jù)，然后再展示這些參數(shù)的具體使用方法。
一、模擬輸入矩陣
set.seed(1995)
# 隨機(jī)種子
data=matrix(abs(round(rnorm(200, mean=0.5, sd=0.25))), 20, 10)
# 隨機(jī)正整數(shù)，20行，20列
colnames(data)=paste("Species", 1:10, sep=".")
# 列名-細(xì)菌
rownames(data)=paste("Sample", 1:20, sep=".")
# 行名-樣品
data_norm=data
for(i in 1:20){
sample_sum=apply(data, 1, sum)
for(j in 1:10){
data_norm[i,j]=data[i,j]/sample_sum[i]
}
}
# 標(biāo)準(zhǔn)化
data_norm
圖1
二、聚類分析和熱圖
1. 基礎(chǔ)熱圖
library(pheatmap)
# 加載pheatmap包
pheatmap(data_norm)
# 繪制熱圖，結(jié)果如下：
圖2
2. colorRampPalette漸變色、cell尺寸調(diào)整
cellheight=15# 設(shè)置單元格高度
cellwidth=20# 設(shè)置單元格寬度
color=colorRampPalette(colors= c("blue","white","red"))(10) # 漸變?nèi)∩桨?/b>
cellheight=15,
cellwidth=20,
color=colorRampPalette(colors = c("blue","white","red"))(10)
)
圖3
3. 在cell中添加豐度
pheatmap(data_norm,
display_numbers=TRUE,
cellheight=15,
cellwidth=20,
color=colorRampPalette(colors = c("purple", "white", "green"))(10)
)
圖4
4. 在cell中添加mark
display_numbers=matrix：使用自定義矩陣數(shù)據(jù)
fontsize_number=18：mark大小
filename="name.png/pdf":保存
data_mark=data_norm
# 新建mark矩陣
for(i in 1:20){
for(j in 1:10){
if(data_norm[i,j] <= 0.001)
{
data_mark[i,j]="***"
}
else if(data_norm[i,j] <= 0.01 && data_norm[i,j] > 0.001)
{
data_mark[i,j]="**"
}
else if(data_norm[i,j] <= 0.05 && data_norm[i,j] > 0.01)
{
data_mark[i,j]="*"
}
else
{
data_mark[i,j]=""
}
}
}
# * 0.05>=p>0.01; ** 0.01>=p>0.001; *** 0.001>=p
pheatmap(data_norm,
cellheight=20,
cellwidth=25,
color=colorRampPalette(colors = c("purple", "white", "green"))(10),
display_numbers=data_mark,
fontsize_number=18,
filename="mark.pdf"
)
圖5
5. 根據(jù)tree將熱圖分割成2行3列
cutree_rows=num：分割行
cutree_cols=num：分割列
pheatmap(data_norm,
cellheight=20,
cellwidth=25,
color=colorRampPalette(colors = c("purple", "white", "green"))(10),
display_numbers=data_mark,
fontsize_number=18,
filename="mark_cut.pdf",
cutree_rows=2,
cutree_cols=3)
6. 添加樣品和物種的分組信息
annotation_col：列分組
annotation_row：行分組
annotation_colors：分組顏色
Group=c("A", "A", "A", "A", "A", "A", "A", "A", "A", "A", "B", "B", "B", "B", "B", "B", "B", "B", "B", "B")
group_sample=data.frame(Group)
rownames(group_sample)=rownames(data_norm)
# 模擬樣品分組文件
group_sample
Genus=c("G1", "G1", "G1", "G1", "G1", "G2", "G2", "G2", "G2", "G2")
group_genus=data.frame(Genus)
rownames(group_genus)=colnames(data_norm)
# 模擬物種分組文件
group_genus
colors=list(Group=c(A="#1B9E77", B="#D95F02"),
Genus=c(G1="pink", G2="lightgreen"))
# 自定義樣品分組顏色，Genus分組使用默認(rèn)顏色
pheatmap(data_norm,
cellheight=20,
cellwidth=25,
color=colorRampPalette(colors = c("purple", "white", "green"))(10),
display_numbers=data_mark,
fontsize_number=18,
filename="mark_group.pdf",
cutree_rows=2,
cutree_cols=3,
annotation_col=group_genus,
annotation_row=group_sample,
annotation_colors=colors
)
pheatmap常用參數(shù)匯總：
display_numbers=TRUE # 使用默認(rèn)矩陣數(shù)據(jù)
display_numbers=matrix # 使用自定義矩陣數(shù)據(jù)
fontsize_number=18 # mark大小
cutree_rows=num # 分割行
cutree_cols=num # 分割列
scale="column" # 列標(biāo)準(zhǔn)化
scale="row" # 行標(biāo)準(zhǔn)化
cellwidth=20 # cell寬度
cellheight=20 # cell高度
fontsize_number=18 # mark大小
filename="name.pdf/png" # 保存，自動調(diào)整紙張大小
annotation_col # 列分組
annotation_row # 行分組
annotation_colors # 分組顏色
cluster_row = F # 橫向不聚類
cluster_column = F # 縱向不聚類
legend = F # 去除legend
border = F # 去除cell邊框
border_color = "blue" # cell邊框顏色
annotation_names_col = F # 不展示列l(wèi)egend的名稱
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