第ComplexHeatmap繪制單個(gè)熱圖目錄前言一載入數(shù)據(jù)，R包1.1載入ComplexHeatmap包1.2載入數(shù)據(jù)1.3繪制最簡單的熱圖二熱圖修飾2.1顏色1）連續(xù)型變量2）分類型變量2.2標(biāo)題1）設(shè)置行，列和圖例的標(biāo)題2）設(shè)置標(biāo)題的位置，顏色，字體，大小3）設(shè)置標(biāo)題的背景2.3聚類A：一般設(shè)置B：距離方法C：聚類方法D：聚類樹的渲染2.4設(shè)置行列順序

前言

ComplexHeatmap可以繪制很復(fù)雜的熱圖，能滿足日常以及文章所需，本次先簡單的介紹單個(gè)熱圖繪制的內(nèi)容。

單個(gè)熱圖由熱圖主體和熱圖組件組成。其中主體可分為行和列；組件可以是標(biāo)題、樹狀圖、矩陣名稱和熱圖注釋，在主圖的四周均可，且順序可調(diào)整。

一載入數(shù)據(jù)，R包

1.1載入ComplexHeatmap包

#if(!requireNamespace("BiocManager",quietly=TRUE))

#install.packages("BiocManager")

#BiocManager::install("ComplexHeatmap")

library(ComplexHeatmap)

1.2載入數(shù)據(jù)

為更貼近生信使用場景，直接使用內(nèi)置的基因表達(dá)數(shù)據(jù)

expr=readRDS(paste0(system.file(package="ComplexHeatmap"),"/extdata/gene_expression.rds"))

#查看數(shù)據(jù)

str(expr)

expr[1:4,c(1:4,25:27)]

拿到一個(gè)新數(shù)據(jù)后，除了檢查[1:4,1:4]外，也許還需要看看最后幾列，另外還需要觀察列名稱的規(guī)律。

去除最后幾列，或者只選取列名字包含cell的（TCGA數(shù)據(jù)處理中也會經(jīng)常遇到）

mat=as.matrix(expr[,grep("cell",colnames(expr))])

1.3繪制最簡單的熱圖

Heatmap(mat)

可以看到有很多需要美化的地方，別急，一點(diǎn)點(diǎn)來。

二熱圖修飾

2.1顏色

1）連續(xù)型變量

可以使用circle::colorRamp2()函數(shù)來生成Heatmap()中的顏色映射函數(shù)，輸入?yún)?shù)為分割位置以及分割點(diǎn)上的顏色。下例中，大于12的值都映射為紅色，小于12的值映射為綠色；

library(circlize)

#c中的范圍要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置

col_fun=colorRamp2(c(8,12,16),c("green","white","red"))

Heatmap(mat,name="mat",col=col_fun)

2）分類型變量

更改分類變量的顏色，需要把所有分類的數(shù)字均進(jìn)行賦值。

discrete_mat=matrix(sample(1:4,100,replace=TRUE),10,10)

colors=structure(1:4,names=c("1","2","3","4"))#black,red,green,blue

Heatmap(discrete_mat,name="mat",col=colors,

column_title="adiscretenumericmatrix")

更多顏色修改請參考官方文檔，文末的參考資料的鏈接。

2.2標(biāo)題

1）設(shè)置行，列和圖例的標(biāo)題

Heatmap(mat,

name="legendtitle",#圖例title

column_title="Iamacolumntitle",#列title

row_title="Iamarowtitle",

column_title_side="bottom")#行title

2）設(shè)置標(biāo)題的位置，顏色，字體，大小

Heatmap(mat,name="mat",

row_title="rowtitle",

row_title_rot=0,#旋轉(zhuǎn)方向

column_title="Iamabigcolumntitle",

column_title_side="bottom",#標(biāo)題位置

column_title_gp=gpar(fontsize=20,fontface="bold",col="red"))#顏色，字體，大小

3）設(shè)置標(biāo)題的背景

column_title_gp中的填充參數(shù)來設(shè)置標(biāo)題的背景顏色

Heatmap(mat,name="mat",

column_title="Iamacolumntitle",

column_title_gp=gpar(fill="red",col="white",border="blue"),

)

2.3聚類

聚類是熱圖可視化的關(guān)鍵組成部分，在ComplexHeatmap包中可以非常靈活的進(jìn)行設(shè)置。

A：一般設(shè)置

cluster_rows/columns：是否進(jìn)行聚類

show_column/row_dend：是否顯示聚類樹

column/row_dend_side：聚類圖繪制的位置

column_dend_height/row_dend_widht：聚類樹的高度和寬度

Heatmap(mat,name="mat",/codecodecluster_columns=T,/codecodecluster_rows=F,##turnoffrowclustering/codecodeshow_column_dend=T,##hidecolumndendrogram/codecodeshow_row_dend=F,/codecodecolumn_dend_side="top",#dendrogramlocation/codecodecolumn_dend_height=unit(4,"cm"))

注意：聚類樹的高度和寬度有區(qū)別。

B：距離方法

可選計(jì)算距離的方式包括pearson,spearman以及kendall，或者計(jì)算距離的自定義函數(shù)。

Heatmap(mat,name="mat",clustering_distance_rows="pearson",

column_title="pre-defineddistancemethod(1-pearson)")

自定義

Heatmap(mat,name="mat",clustering_distance_rows=function(x,y)1-cor(x,y),

column_title="afunctionthatcalculatespairwisedistance")

C：聚類方法

支持hclust()中的聚類方法。

Heatmap(mat,name="mat",clustering_method_rows="single")

D：聚類樹的渲染

根據(jù)聚類結(jié)果將聚類樹的枝設(shè)置不同的顏色

library(dendextend)/codecoderow_dend=as.dendrogram(hclust(dist(mat)))/codecoderow_dend=color_branches(row_dend,k=4)#`color_branches()`returnsadendrogramobject/codecodeHeatmap(mat,name="mat",/codecodecluster_rows=row_dend,/codecoderow_dend_width=unit(4,"cm"))

2.4設(shè)置行列順序

通過row_order/column_order函數(shù)自定義其排序，為方便展示選擇前30個(gè)基因。

mat-mat[1:30,]

Heatmap(mat,name="mat",

row_order=order(as.numeric(gsub("gene","",rownames(mat)))),#將gene1替換為1，在排序

column_order=sort(colnames(mat)),

column_title="reordermatrix")

注：此處將gene1，gene10先替換掉gene（不去的話是按照ASCII碼）