NGS QIIME2 : 繪製熱圖 (Heat map) -14

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熱圖能一目了然樣本與樣本間的差異

今天天氣晴朗走輕鬆路線，來畫一張大小朋友教授都愛的熱圖 (Heat map) (? :

熱圖可以幫助判斷樣本之間的菌種豐富度分布，能夠快速看出哪些是共同菌，哪些是一些樣本才有的菌種。如果在 [第 13篇] 有好好研究親緣關係樹 (Phylogenic tree) 的 iTOL 結果圖，會發現許多特徵ID (Feature ID) 會對應到同一物種，使得在結果圖上同一物種重複出現，但因為在親緣關係樹是以序列比對 (alignment) 角度出發，強調的是序列的相似度(距離)，是需要存在的結果。

而在熱圖中，會經歷兩個步驟，先將對應到同一物種的序列進行合併(條數加總)，這過程 QIIME2 將其稱為折疊 (collapse)，再進行繪製。

_{Collapse : Collapse groups of features that have the same taxonomic assignment through the specified level. The frequencies of all features will be summed when they are collapsed.}

折疊 (Collapse)

進入 qiime2-2022.8 環境後輸入 :

qiime taxa collapse \
  --i-table table-dada2-240.qza \
  --i-taxonomy taxonomy.qza \
  --p-level 4 \
  --o-collapsed-table col_table_4.qza

–p-level : 這邊就要決定要繪製的分類階層 (taxonomic rank) :

參數	階層
1	界 Kingdom
2	門 Phylum
3	綱 Class
4	目 Order
5	科 Family
6	屬 Genus
7	種 Species

–o-collapsed-table : 檔案管理方便，若是有輸出不同階層，記得更改檔名。

完成後會顯示:

qiime feature-table heatmap \
      --i-table col_table_4.qza \
      --o-visualization heatmap_4.qzv \
      --p-color-scheme YlOrRd \
      --p-cluster features

熱圖 (Heat map) 製作

qiime feature-table heatmap \
  --i-table col_table_4.qza \
  --o-visualization heatmap_4.qzv \
  --p-color-scheme YlOrRd \
  --p-cluster features

–p-color-scheme: 好的熱圖顏色帶你上天堂，一般來說會希望越多的顏色越深，還有更多選擇，以下顯示私心推薦的選項，喜歡就直接記住前面的單字於指令中改動 (若此參數不填，跑出來蠻醜的)。

–p-cluster: 可使用 features、samples、both、none，根據序列/樣本/兩者/都不要，進行聚類 (Clustering) 排序，若樣本名稱帶有分組的含意(如 CT_1, CT_2, EXP_3, EXP_4)，可以使用 features 就好，就能快速看出實驗組是否與對照組間有菌相差異。

除了上述參數外，還有一些進階選項: 例如 –p-method 依照不同階層式分群法 (hierarchical clustering) 可以分成 : average、centroid、complete、median、single、ward、weighted。預設為 average [選填參數]

完成後會顯示:

'
Saved Visualization to: heatmap_4.qzv
'

同樣將 heatmap_4.qzv 拖曳到 QIIME2 VIEW:

–p-level 4 / –p-cluster samples

–p-level 4 / –p-cluster features

發現差別了嗎? 兩者分別對樣本/特徵ID進行聚類。

本篇使用到的輸入/輸出檔案:
Input : table-dada2-240.qza、taxonomy.qza、col_table_4.qza
Output: col_table_4.qza、heatmap_4.qzv

下回是多樣性統計 !