2021-04-19
对于QIIME 2云分析，我们悉心整理了各个分析模块中的热点分析内容，推出了“5分钟小课堂系列”。今天我们将继续对“物种差异与标志物种分析”中的MetagenomeSeq分析这一差异分析神器来进行讲解。
样本（组）间的群落结构差异并不是意味着所有物种组分的差异，而往往是一部分组分的差异分布。而这些差异的组分，又具体表现在不同的分类水平上。一般而言，对于本身环境类型迥异或是时空分布距离极大的样本（组），它们可能在门、纲等水平就已经体现出了显著的差异；而对于本身环境类型相同、时空分布相近的样本（组），它们之间的组成差异可能就仅限于ASV/OTU水平或是种、属水平，而在门、纲等分类水平上不具有或少有显著的差异性。 这时，我们就可以通过MetagenomeSeq分析，首先尝试寻找样本（组）间在统计上具有显著差异的ASV/OTU，再尝试找出这些差异ASV/OTU在不同分类水平上是否具有富集的趋势。 MetagenomeSeq能对样本组进行两两比较，该方法避免了数据稀疏（Rarefaction）过程对结果准确性的影响，特别适用于具有稀疏性的微生物组成数据。我们进一步通过曼哈顿图（Manhattan plot）展示MetagenomeSeq的分析结果。使用曼哈顿图展示差异ASV/OTU并结合分类学注释，相比于其他方式，不仅可以展示数据全貌，又能快速找到目标ASV/OTU，同时又可以获知目标的具体分类位置和显著程度，并尝试发掘差异物种的分类学特征或规律。 MetagenomeSeq能对样本组进行两两比较，通过设置“上调组”和“对照组”，可以确定比较分析的组别。以出现频次大于等于0.3（默认值）作为条件，对MetagenomeSeq分析得到的差异ASV/OTU进行过滤。图中，横坐标为ASV/OTU按照其英文分类学信息名称（从门到种的信息）的排序；纵坐标为 -log10(adj-Pvalue) 值，Y轴位置越高，差异越显著。坐标系内的彩色实心圆点和空心圆环均代表ASV/OTU，大小代表每个ASV/OTU的相对丰度，圆点/圆环越大，对应的ASV/OTU的丰度越高；虚线分隔了显著差异（虚线以上）与不显著的ASV/OTU，显著差异的ASV/OTU用彩色实心圆点或圆环标志，不显著的用灰色圆环表示，该分组内显著上调的用实心圆点显示。彩色实心圆点的颜色标识该ASV/OTU所属的门水平名称，并标注于图底部（默认展示显著上调的圆点数前5的门）；对显著上调的圆点数排在前10的属，添加灰度背景，且该属的名称标注于图顶部。 总之，通过曼哈顿图，我们可以找出各分组显著上调的ASV/OTU，以及显著上调的ASV/OTU较多的门和目。 （点击查看大图） 近年来，曼哈顿图在多样性组成谱和宏基因组研究等领域，开始受到广泛关注。一般而言，这种展现形式更适合于物种组成复杂的样本，如土壤、底泥等。 （https://www.pnas.org/content/113/49/E7996） 以上就是本次的QIIME 2云分析内容讲解哦，我们也衷心欢迎大家进入基因云（https://www.genescloud.cn/）尝试使用，更可多多关注我们已经上线的网络直播系列课程，每周四下午15:00不见不散，大家一起在线互动交流哦！
