cytoscape使用說(shuō)明的教案第1頁(yè)/共88頁(yè)內(nèi)容提綱：背景介紹熟悉Cytoscape軟件界面和操作，熟悉網(wǎng)絡(luò)文件格式導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，插件下載安裝和使用網(wǎng)絡(luò)模型分析第2頁(yè)/共88頁(yè)Integratedgenomicandproteomicanalysesofasystematicallyperturbedmetabolicnetwork.Ideker,T.,Thorsson,V.,Ranish,J.A.,Christmas,R.,Buhler,J.,Eng,J.K.,Bumgarner,R.,Goodlett,D.R.,Aebersold,R.andHood,L.(2001)Science,292,929-934.第3頁(yè)/共88頁(yè)MicroarrayDataSample

第4頁(yè)/共88頁(yè)Cytoscape----開(kāi)源的系統(tǒng)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)分析軟件第5頁(yè)/共88頁(yè)Cytoscape開(kāi)源的生物信息學(xué)軟件平臺(tái)

anopensourcebioinformaticssoftwareplatform可視化 Visualizingmolecularinteractionnetworksandbiologicalpathways數(shù)據(jù)整合 Integratingnetworkswithannotations,geneexpressionprofilesandotherstatedata插件 Pluginsareavailablefornetworkandmolecularprofilinganalyses,newlayouts,additionalfileformatsupport,scripting,andconnectionwithdatabases第6頁(yè)/共88頁(yè)Cytoscape目前最新版本:2.7.0第7頁(yè)/共88頁(yè)CytoscapeCytoscape2.6.3可由/download.php?file=cyto2_6_3下載得到，下載前需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的注冊(cè)，輸入姓名、單位、email信息即可。Cytoscape同時(shí)支持Windows、Mac和Linux/Unix。Cytoscape基于java平臺(tái)，需首先安裝java運(yùn)行環(huán)境，該軟件可由/zh_CN/download/manual.jsp下載得到。在本教案中我們選擇windows版本的Cytoscape,下載安裝。第8頁(yè)/共88頁(yè)2341第9頁(yè)/共88頁(yè)第10頁(yè)/共88頁(yè)Cytoscape可以直接導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)（Remote），也可以打開(kāi)本地文件（Local）。在本練習(xí)中，選擇點(diǎn)擊本地文件(Local),選中sampleData文件夾中的test.sif,然后點(diǎn)擊Import.第11頁(yè)/共88頁(yè)P(yáng)FN1 pp WIREPFN1 pp XPO6PFN1 pp APBB1IPPFN1 pp ENAHPFN1 pp MLLT4PFN1 pp VASPPFN1 pp WASLPFN1 pp GPHNA1BG pp CRISP3SEMG1 pp SEMG2SEMG1 pp TGM1SEMG1 pp PRKCAKLK3 pp PZPKLK3 pp FN1KLK3 pp SERPINA5KLK3 pp IGFBP3…….pp……….可用寫(xiě)字板打開(kāi)相互作用網(wǎng)絡(luò)文件(sif格式)左右兩列（1和3列）分別是兩個(gè)有相互作用關(guān)系的蛋白名字中間的“pp”(第2列)為蛋白蛋白相互作用縮寫(xiě)（ProteinProtein）文件可用excel自建，相互作用的類(lèi)型還有pd(proteinDNA),123第12頁(yè)/共88頁(yè)在導(dǎo)入完畢的時(shí)候出現(xiàn)的時(shí)候，出現(xiàn)如下提示框，表明有216個(gè)目標(biāo)基因，203個(gè)互相聯(lián)系。點(diǎn)擊Close，結(jié)束提示框。第13頁(yè)/共88頁(yè)一個(gè)紅點(diǎn)表示一個(gè)生物網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，點(diǎn)擊任一紅點(diǎn)后，可在下方DataPanel窗口看到其ID信息。第14頁(yè)/共88頁(yè)導(dǎo)入表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)第15頁(yè)/共88頁(yè)點(diǎn)擊Select選擇test_expression.pvals文件第16頁(yè)/共88頁(yè)表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)的文件格式：123123如果目的基因和內(nèi)參基因相同，那數(shù)值就為“0”第17頁(yè)/共88頁(yè)點(diǎn)擊OpenVizMapper第18頁(yè)/共88頁(yè)第19頁(yè)/共88頁(yè)第20頁(yè)/共88頁(yè)第21頁(yè)/共88頁(yè)Cytoscape：plugins分析插件（AnalysisPlugins）：用來(lái)分析網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)屬性插件（NetworkandAttributeI/OPlugins）：用來(lái)幫助導(dǎo)入不同格式的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)推理插件（NetworkInferencePlugins）：用于推理新網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng)插件（FunctionalEnrichmentPlugins）：用于網(wǎng)絡(luò)功能增強(qiáng)通訊/腳本插件（Communication/ScriptingPlugins）：用于通訊和或編輯Cytoscape腳本其他：不屬于以上任何一種第22頁(yè)/共88頁(yè)BiNGO:

determinewhichGeneOntology(GO)categoriesarestatisticallyover-representedinasetofgenes.Cerebral:Givenaninteractionnetworkandsubcellularlocalizationannotation,Cerebralautomaticallygeneratesaviewofthenetworkinthestyleoftraditionalpathwaydiagrams,providinganintuitiveinterfacefortheexplorationofabiologicalpathwayorsystem.Cytoprophet:Itisatooltohelpresearcherstoinfernewpotentialprotein(PPI)anddomain(DDI)interactions.AgilentLiteratureSearch:buildnetworksbyextractinginteractionsfromscientificliterature.第23頁(yè)/共88頁(yè)/plugins.phpCytoscape插件下載第24頁(yè)/共88頁(yè)第25頁(yè)/共88頁(yè)第26頁(yè)/共88頁(yè)http://www.psb.ugent.be/cbd/papers/BiNGO/下載得到的BiNGO.jar存放到程序安裝目錄下的plugins第27頁(yè)/共88頁(yè)插件安裝后：插件安裝前：第28頁(yè)/共88頁(yè)第29頁(yè)/共88頁(yè)GO(GeneOntology)

GeneOntology在“功能類(lèi)”的層面上概括了基因參與的生命過(guò)程。在基因表達(dá)譜分析中，GO常用于提供基因功能分類(lèi)標(biāo)簽和基因功能研究的背景知識(shí)。GeneOntology可以用來(lái)發(fā)掘與基因差異表達(dá)現(xiàn)象關(guān)聯(lián)的“單個(gè)特征基因功能類(lèi)”或“多個(gè)特征功能類(lèi)”的組合。

/第30頁(yè)/共88頁(yè)新建文件名字勾選后，基因名字從下方輸入選擇生物功能分類(lèi)選擇生物種屬第31頁(yè)/共88頁(yè)Integratedgenomicandproteomicanalysesofasystematicallyperturbedmetabolicnetwork.Ideker,T.,Thorsson,V.,Ranish,J.A.,Christmas,R.,Buhler,J.,Eng,J.K.,Bumgarner,R.,Goodlett,D.R.,Aebersold,R.andHood,L.(2001)Science,292,929-934.第32頁(yè)/共88頁(yè)取名“Gal”逐一敲入gal1~gal7,以空格分開(kāi)點(diǎn)擊運(yùn)行基因名字可以手動(dòng)輸入，也可以從節(jié)點(diǎn)復(fù)制得到第33頁(yè)/共88頁(yè)第34頁(yè)/共88頁(yè)Cerebral插件Cerebral插件可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)自動(dòng)生成一個(gè)以“分子在亞細(xì)胞單位內(nèi)空間分布以及其分子互作”為基礎(chǔ)的高度可視化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。不同的分子根據(jù)其所在細(xì)胞結(jié)構(gòu)位置，在結(jié)構(gòu)圖中被分配在不同的結(jié)構(gòu)層面，同時(shí)它們的功能與互作關(guān)系也被清晰的表現(xiàn)出來(lái)。Cerebral插件可以處理?yè)碛猩锨€(gè)節(jié)點(diǎn)的龐大網(wǎng)絡(luò)。第35頁(yè)/共88頁(yè)下載Cerebral插件/plugins2.php

分析插件分類(lèi)下面第36頁(yè)/共88頁(yè)http://www.pathogenomics.ca/cerebral/index.html需要下載兩個(gè)文件：cerebral2.0.jar和prefuse.jar第37頁(yè)/共88頁(yè)安裝Cerebral插件將cerebral2.0.jar和prefuse.jar兩個(gè)文件同時(shí)存放到程序安裝目錄下的plugins文件夾重新啟動(dòng)Cytoscape軟件第38頁(yè)/共88頁(yè)導(dǎo)入數(shù)據(jù)Import〉Network（multiplefiletypes）導(dǎo)入tlr4_sif.sif文件第39頁(yè)/共88頁(yè)Import〉NodeAttributes分別導(dǎo)入tlr4_localization.noa和tlr4_function.noa文件第40頁(yè)/共88頁(yè)第41頁(yè)/共88頁(yè)noa文件用記事本打開(kāi)tlr4_localization.noa文件第42頁(yè)/共88頁(yè)點(diǎn)擊CreateCerebralview第43頁(yè)/共88頁(yè)第44頁(yè)/共88頁(yè)第45頁(yè)/共88頁(yè)第46頁(yè)/共88頁(yè)第47頁(yè)/共88頁(yè)第48頁(yè)/共88頁(yè)Cytoprophet:預(yù)測(cè)蛋白及結(jié)構(gòu)域相互作用插件

/index.php/download第49頁(yè)/共88頁(yè)從插件菜單（Plugins）中打開(kāi)cytoprophet插件第50頁(yè)/共88頁(yè)首先導(dǎo)入cytoprophet.sif文件第51頁(yè)/共88頁(yè)1.選擇整個(gè)網(wǎng)絡(luò)作為預(yù)測(cè)對(duì)象；2.選擇MSSC算法；3.選擇同時(shí)預(yù)測(cè)DDINetwork和GODistances。第52頁(yè)/共88頁(yè)運(yùn)行后，分別得到蛋白相互作用關(guān)系的窗口和蛋白結(jié)構(gòu)域相互作用關(guān)系的窗口第53頁(yè)/共88頁(yè)在數(shù)據(jù)面板（Datapanel）中選擇要顯示的節(jié)點(diǎn)屬性第54頁(yè)/共88頁(yè)查看節(jié)點(diǎn)屬性第55頁(yè)/共88頁(yè)選擇邊屬性瀏覽選中要顯示的邊屬性第56頁(yè)/共88頁(yè)查看邊的屬性第57頁(yè)/共88頁(yè)AgilentLiteratureSearch文獻(xiàn)檢索插件/cyto_web/plugins/index.php第58頁(yè)/共88頁(yè)第59頁(yè)/共88頁(yè)檢索結(jié)果顯示區(qū)域檢索內(nèi)容檢索關(guān)鍵詞是否同時(shí)檢索別名是否同時(shí)使用檢索內(nèi)容要求檢索生物種屬檢索條件編輯區(qū)運(yùn)行控制按鈕第60頁(yè)/共88頁(yè)如何建立beta-catenin,p53,wnt5,ifnb,nfatc,il6六個(gè)基因在皮膚黑色素瘤（Melanoma）的發(fā)生發(fā)展中的相互作用網(wǎng)絡(luò)分析模型？第61頁(yè)/共88頁(yè)找到與輸入檢索內(nèi)容相關(guān)的47篇最新文獻(xiàn)第62頁(yè)/共88頁(yè)同時(shí)會(huì)自動(dòng)生成所檢索到結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖黃色節(jié)點(diǎn)代表檢索關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)第63頁(yè)/共88頁(yè)選中某個(gè)點(diǎn)，右鍵點(diǎn)擊后可以查看與這個(gè)點(diǎn)相關(guān)的文獻(xiàn)第64頁(yè)/共88頁(yè)第65頁(yè)/共88頁(yè)選中某個(gè)點(diǎn)，右鍵點(diǎn)擊后也可以鏈接到網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)查看相關(guān)信息第66頁(yè)/共88頁(yè)選擇檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，默認(rèn)Pubmed，可同時(shí)或分別使用OMIM，USPTO第67頁(yè)/共88頁(yè)同樣的檢索內(nèi)容，共找到134篇最新的文獻(xiàn)、專(zhuān)利等與輸入檢索內(nèi)容相關(guān)第68頁(yè)/共88頁(yè)自動(dòng)生成一個(gè)由753個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)第69頁(yè)/共88頁(yè)應(yīng)用實(shí)例：從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型網(wǎng)絡(luò)分析第70頁(yè)/共88頁(yè)P(yáng)ublicdatarepositoriesProtein-proteininteractiondata

BOND,DIP,MINT,MIPS,InACT,…Protein-DNAinteractiondataBIND,Transfac,…MetabolicpathwaydataBioCyc,KEGG,WIT,…Text-mining,coexpressionPre-BIND,Tmm,…第71頁(yè)/共88頁(yè)/（此網(wǎng)站需要注冊(cè)后免費(fèi)使用）1.從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型第72頁(yè)/共88頁(yè)在搜索框輸入“PTEN”1.從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型第73頁(yè)/共88頁(yè)搜索結(jié)果頁(yè)面，點(diǎn)擊Interactions1.從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型第74頁(yè)/共88頁(yè)1.從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型Interactions結(jié)果頁(yè)面，點(diǎn)擊ExportResults〉CytoscapeSIF〉存為PTEN.SIF文件第75頁(yè)/共88頁(yè)用Cytoscape導(dǎo)入下載的網(wǎng)絡(luò)文件（C:\ZCNI\shixi6\sampleData\）得到的信息：目標(biāo)基因和其它基因的相互關(guān)系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可進(jìn)行的下一步工作：確定研究基因基因表達(dá)研究蛋白質(zhì)組學(xué)研究……1.從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型第76頁(yè)/共88頁(yè)應(yīng)用實(shí)例：從已有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)分析模型網(wǎng)絡(luò)分析第77頁(yè)/共88頁(yè)2.網(wǎng)絡(luò)分析

Gα2

Gβ

GγPTEN

Gα2

Gβ

GγGTPPI3KPIP2PIP3GEFsRAC-GDP(-)ActinpolymerisationRAC-GTP(+)TheroleofPI3K,PTENandRacincellmigration

第78頁(yè)/共88頁(yè)輸入pi3k,pten,rac輸入migration點(diǎn)擊運(yùn)行2.網(wǎng)絡(luò)分析第79頁(yè)/共88頁(yè)Layout>Cyt