一窺樣本微生物組成 - 動態圓餅圖與 Top N 分類柱狀圖

Krona 互動式多層圓餅圖

Top N分類柱狀圖

• 比較

  視覺化類型	環境條件	適合	優點	缺點

  分類柱狀圖 (Taxonomy Bar Plot) [Day 11] | QIIME2 內建 | 全部顯示、快速分析瀏覽分類器結果 | 篩選 (Screening) 共同菌種方便、檢視分類效果(Unassign 與 Uncultured 易觀察) | 無法將其他菌種歸為 Other，僅顯示前幾菌種、無法輕易更改樣本名稱
  Krona 互動式多層圓餅圖 | QIIME2 插件 (需要多幾個指令安裝擴充) | 檢視各分類階層、特定菌階層下物種比例、 | 可調整階層、字體、圖片大小、比例可依階層繪製、超級漂亮炫炮 | 菌名都很長，動畫很多，不小心容易迷路
  Top N 分類柱狀圖 | Python IDE (Spyder or Jupyter) | 檢視主流(Dominant)菌 | 顯示前2~20名菌種、解決分類柱狀圖缺點、顏色可調整、菌名短(僅顯示該階層名稱) | 需要基礎 Python 知識、分組情形目前無納入

• Krona 互動式多層圓餅圖製作

  先進入 qiime2-2022.8 環境，
  安裝依賴項(dependencies)，按Y :

  conda install -c bioconda krona
  

  完成後會顯示 :

  '
  Preparing transaction: done
  Verifying transaction: done
  Executing transaction: /
  Krona installed.  You still need to manually update the taxonomy
  databases before Krona can generate taxonomic reports.  The update
  script is ktUpdateTaxonomy.sh.  The default location for storing
  taxonomic databases is /home/XXXXX/envs/qiime2-2022.8/opt/krona/taxonomy
  '
  

  安裝插件 : Reference : kaanb93

  pip install git+https://github.com/kaanb93/q2-krona.git
  

  完成後會顯示 :

  'Successfully' built q2-krona
  Installing collected packages: q2-krona
  'Successfully' installed q2-krona-1.0.2
  

  以上只有第一次安裝需要，之後就可以從以下執行 Krona 作圖 :
  所需要的檔案包含 table-dada2-240.qza、taxonomy.qza [Day 11]，

  qiime krona collapse-and-plot \
    --i-table table-dada2-240.qza \
    --i-taxonomy taxonomy.qza \
    --o-krona-plot krona.qzv
  

  完成後會顯示 :

  'Saved Visualization to: krona.qzv'
  

  同樣地，下載krona.qzv後拖曳到 QIIME2 VIEW :

  

• Top N 分類柱狀圖製作

  前面表格有提到，
  由於 QIIME2 分類柱狀圖與 Krona 無法將其他菌種歸為 Other，
  僅顯示前幾菌種(如Top10/Top20)，
  許久以前我寫了 Python 小程式試圖解決這個問題，

  Windows / Mac 需安裝 Git, Python IDE (Spyder or Jupyter) 方邊操作 。
  網路上很多上述安裝教學。

  • 準備輸入檔案 level-7.csv
    將先前的taxa-bar-plots.qzv 拖曳入 QIIME2 VIEW，
    Taxonomic Level 欄位選擇 Level 7，並點擊左側的 Download csv 檔案 :
    
    會獲得 level-7.csv 。

  • 下載 NTGS 分類柱狀圖程式
    在 Windows / Mac cmd 執行

    git clone https://github.com/ba2c7yoyo/NTGS
    

    以 Spyder IDE 為例
    開啟資料夾內的TopN_abundance_NGS.py
    

    若無安裝過 pandas matplotlib 則安裝 :

    pip install pandas matplotlib
    

    TopN_abundance_NGS.py有三個參數需要調整，Line 15~17 :

    path = './examples/'
    #剛下載 level-7.csv 的路徑位置
    
    file_name = 'level-7.csv'  
    #剛下載 level-7.csv 的檔名
    
    int_last_cloumn = -2 
    #sample-metadata.tsv 內的分組數，若依照本篇文範例調整為 -2 (Index 與 Sex)
    

    執行程式後，會詢問要繪製哪些樣本、檔名、前幾名，
    Top 建議在2~20之間，因為預設顏色最多二十種(含 Other ) :
    (File name 預設無作用，可參閱文件儲存檔案)
    

    在程式內會產出各階層 Top N結果圖 :
    

    這個程式是我剛學 Python 寫的，變數命名其實蠻混亂，
    在設計邏輯上用了一堆字典形式當作練習 XD，
    稱不上是一個好讀的程式，但因為好用就一直用到現在，
    開源的程式碼，歡迎各位前輩 Fork 改良，
    其實還有一些進階功能，比如改變顏色、儲存檔案，
    詳見 ba2c7yoyo on GitHub (作者是自己w)

    各種漂漂圖就這樣出來啦~

    • Top 20 Species level :
      

    • Top 15 Class level (從這裡可以發現 CRC_A 及 CRC_C 都有 Clostridia 菌) :
      

本篇使用到的輸入/輸出檔案 :
Input : table-dada2-240.qza、taxonomy taxonomy.qza、taxa-bar-plots.qzv
Output: krona.qzv、level-7.csv

下回是繪製親緣關係樹 (Phylogenic tree) !