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干货分享 | 解锁个性化代谢通路图画法

分类:
阿趣动态
发布时间:
2022/02/09 09:14
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通路图是进行基因功能分析和代谢网络研究的强有力工具。对这些代谢和调控通路的分析可以帮助我们更全面、更系统的了解实验条件改变导致的生物学过程的改变,性状或疾病的发生机理和药物作用机制等生物学问题。但KEGG Pathway数据库里的通路图千篇一律且不美观,无法直接使用在发表的文章里,那么我们该如何绘制这样的个性化通路图呢?

 

我们以TCA cycle为例,需要的工具有Adobe Illustrator、R Studio。

01 搭建通路框架

 

  • 首先,在Adobe Illustrator中新建一个A4纸大小的横向空白画布,颜色模式设置为CMYK,栅格效果设置为300ppi。

 

 

 

  • 为了通路图的构图空间合理,我们可以先绘制一个草图确定大致位置。新建一个图层,命名为“草稿”,置于底层。使用直线段工具和椭圆工具将各图形元件的位置勾勒出来,将不透明度设置为20%。

 

 

 

 

  • 切换图层,注意画完草图后的一切操作都不要在草稿层进行,以免最后去除草稿层,丢失元件。在图层一上,使用文字工具标注物质名称,这里选用的字体是宋体,字体大小为12pt。

 

 

 

 

  • 用椭圆工具,按住shift键,画一个正圆。点击剪刀工具,在想要填充物质名称的圆弧上依次单击,选中遮挡住物质名的圆弧点击删除。

 

 

 

  • 双击弧线,点击描边,为弧线增加箭头,在属性面板中可以调整箭头的颜色、粗细和方向等参数。

 

 

 

 

  • 隐藏草稿层,通路图框架最终的效果如下:

 

 

02 热图绘制

 

  • 通路图框架构建好,下一步就是绘制热图了。考虑到若是将各代谢物单独绘制,那图例的映射范围可能会有所波动、不统一,因此,我们将所有代谢物放在一起绘制,再用AI将热图拆分成我们需要的样子。热图绘制通常使用通路中部分关键代谢物在不同样本中的绝对表达量绘制,当然也可以使用代谢物的表达差异倍数图片FoldChange绘制,更直观地展示代谢物的上下调情况。我们这里以绝对表达含量为例进行展示。将数据整理成下图所示,行为物质名称,列为样本名称。

 

 

 

  • R热图代码

 

library(pheatmap)library(openxlsx)df.heatmap<-read.xlsx("heatmap.xlsx",sheet=1,colNames=T,rowNames=T)#读取heatmap.xlsx文件pheatmap(df.heatmap,cluster_cols=F,cluster_rows=F,#不进行行聚类和列聚类scale='row',fontsize=8,fontfamily="GB1", #对行进行标准化处理,show_rownames=T, #显示物质名称cellwidth=10,cellheight=8,border_color="black", height=NA,color=colorRampPalette(c("blue", "white", "red"))(50) #设置热图色块颜色 )//

将热图保存为svg格式,在Rstudio右下角的面板中,点击Export-Save as Image,Image format选择svg格式。svg格式图片是矢量图,用浏览器打开无论对图形进行放大、缩小或旋转,都不会使图形失真和降低品质,也不会对文件大小有影响,而且在AI软件易于对图片进行编辑。

 

 

  • 将热图导入AI中,右键选择取消编组。这里需要注意的是,若想达到移动单个热图块的目的,需要多次重复取消编组,直到单个色块可以拖动。如下图所示,单个热图块、行名和图例已经完全分离,都能单独拖动。

 

 

 

  • 一行热图块代表一个代谢物的相应表达含量,使用选择工具批量选中即可一整行热图块一起拖动。

 

 

 

  • 将热图块拖动至对应的位置上。

 

 

 

  • 这样,一幅代谢通路加热图的组合图就已经完成了一大半了。

 

 

 

  • 用矩形工具和文字工具在图片左上角加上漂亮的图例,一副完整的组合通路图就绘制好啦。最后的绘制效果如下:

 

 

 

  • 最后导出图片时,千万不要忘了将草稿层隐藏,否则输出的图片上也有草稿的印记哦。这次的分享就到这里啦!

 

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