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差异基因千千万?富集分析教你抓重点!

2025-08-04


1、什么是转录组富集分析?

转录组富集分析是通过生物信息学方法,从海量基因中挖掘出显著富集的生物学功能、信号通路或调控网络的过程。简单来说,富集分析可以帮助解释这些基因究竟在细胞中做什么。

分析类型:

GO富集分析|KEGG富集分析|DO富集分析|Reactome富集分析|DisGeNET富集分析|GSEA分析

2、为什么要做富集分析?

  • 从数据到生物学意义的转变:差异基因列表无法解释机制,富集分析可以揭示其潜在的生物学功能。

  • 缩小研究范围,助力潜在靶点挖掘:基因数量较多,可以通过富集分析找到关键通路,通路中关键分子可能是潜在的生物标志物。

  • 提出假说:为后续实验指明方向,指导进一步实验设计。

3、富集分析结果怎么用?(派森诺项目文章应用)

(1)气泡图

(原文链接:https://doi.org/10.1128/spectrum.02438-22)

文章通过kegg和GO富集分析气泡图展示了差异基因最显著富集的top30 pathway和term,并且这些pathway和term与白色念珠菌的核糖体生物合成、代谢等相关,RNA测序结果表明HAL-ES通过破坏白色念珠菌中锌的稳态来抑制核糖体生物合成,从而减少蛋白质合成过程中的翻译过程。

(2)柱状图

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.134655)

文章通过GO富集分析发现各比较组中显著富集term高度相似,kegg富集分析结果表明DEGs主要与氧化应激和凋亡有关,进一步探索其机制,发现HMG对氧化损伤细胞的保护作用可能与Keap 1-Nrf 2-ARE信号通路有关。

双向条形图

(原文链接:https://doi.org/10.1038/s41564-023-01379-x)

文章分别对上下调基因做富集分析选择top10 term绘制双向条形图,上调基因主要富集到丙酮酸代谢、抗氧化剂等条目上,而下调基因主要富集到跨膜转运、转运体活性等条目上,进一步分析表明被抑制的转录本主要与真菌毒素生物合成、效应子、病原-宿主相互作用等过程相关。

(3)圈图

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.104347)

文章通过GO和KEGG富集分析来分析DEG的生物学功能,GO结果表明GAstV-2可以通过在感染的早期阶段抑制宿主细胞内的细胞组分、分子功能和生物学过程来增强病毒复制,KEGG富集分析结果表明与稳态和获得性免疫相关的基因上调多于下调。

(4)富集得分图

GSEA单通路富集得分图

(原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202306428)

文章通过GSEA分析发现与动脉发育、骨发育和骨重建相关的基因在P80/D10/M10中显著富集,结合前期动物实验证实,P80/D10/M10能够提供骨友好的微环境,以促进骨再生,总体而言骨微环境阶段调节支架为骨缺损修复提供了一种有前途的治疗方法。

GSEA多通路富集得分图

(原文链接:https://doi. org/10.1186/s12864-022-09100-8)

(5)弦图

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169302)

文章通过KEGG富集分析选择最显著的10条通路与DEG绘制弦图,KEGG主要富集到铁死亡、视黄醇代谢、细胞粘附分子、程序性坏死等通路上,另外颤藻和铜绿微囊藻调控的特异性分子途径存在差异,揭示了两者不同的毒性机制。

(6)Ko通路图

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2022.112573)

文章重点将VEGF通路和精氨酸-细胞因子受体相互作用通路用Ko通路图重点展示出来,并且图上可以标注差异基因富集节点,可通过该图展示通路中的关键因子。

4、常规富集图太单调?试试下面的高级绘图

多比较组气泡图

(原文链接: https://doi.org/10.1038/s41392-024-01859-4)

(原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c00032.0)

柱状图-气泡图组合图

(原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c00032.0)

柱状图-折线图组合图

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160222)

(原文链接:https://doi.org/10.1186/s13054-023-04412-x)

散点气泡图

(原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164844)

网络图

(原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202500032)

以上均为小派项目文章结果图,如老师有更加美腻的图,也可带图来咨询小编,期待老师的“骚扰”。