一目了然樣本與樣本間的差異

今天天氣晴朗 走輕鬆路線，
來畫一張大小朋友教授都愛的熱圖 (Heat map) (? :

熱圖可以幫助判斷樣本之間的菌種豐富度分布，
能夠快速看出哪些是共同菌，哪些是一些樣本才有的菌種。

如果在 [Day 13] 有好好研究親緣關係樹 (Phylogenic tree) 的 iTOL 結果圖，
會發現許多特徵ID (Feature ID) 會對應到同一物種，
使得在結果圖上同一物種重複出現，
但因為在親緣關係樹是以序列比對 (alignment) 角度出發，
強調的是序列的相似度(距離)，是需要存在的結果。

而在熱圖中，會經歷兩個步驟，
先將對應到同一物種的序列進行合併(條數加總)，
這過程 QIIME2 將其稱為折疊 (collapse)，
再進行繪製。

Collapse : Collapse groups of features that have the same taxonomic assignment through the specified level. The frequencies of all features will be summed when they are collapsed.

• 折疊 (collapse)

  進入 qiime2-2022.8 環境後輸入 :

  qiime taxa collapse \
    --i-table table-dada2-240.qza \
    --i-taxonomy taxonomy.qza \
    --p-level 4 \
    --o-collapsed-table col_table_4.qza
  

  --p-level : 這邊就要決定要繪製的分類階層 (taxonomic rank) :

  參數	階層

  \ 1 | 界 Kingdom |
  \ 2 | 門 Phylum |
  \ 3 | 綱 Class |
  \ 4 | 目 Order |
  \ 5 | 科 Family |
  \ 6 | 屬 Genus |
  \ 7 | 種 Species |
  --o-collapsed-table : 檔案管理方便，若是有輸出不同階層，記得更改檔名。

  完成後會顯示 :

  '
  Saved FeatureTable[Frequency] to: col_table_4.qza
  '
  

• 熱圖 (Heat map) 製作

  qiime feature-table heatmap \
    --i-table col_table_4.qza \
    --o-visualization heatmap_4.qzv \
    --p-color-scheme YlOrRd \
    --p-cluster features
  

  --p-color-scheme : 好的熱圖顏色帶你上天堂，一般來說會希望越多的顏色越深，還有更多選擇，以下顯示私心推薦的選項，喜歡就直接記住前面的單字於指令中改動 (若此參數不填，跑出來蠻醜的)。
  
  --p-cluster : 可使用 features、samples、both、none，
  根據序列/樣本/兩者/都不要，
  進行聚類 (clustering) 排序。
  若樣本名稱帶有分組的含意(如 CT_1, CT_2, EXP_3, EXP_4)，
  可以使用 features 就好，就能快速看出實驗組是否與對照組間有菌相差異。
  除了上述參數外，還有一些進階選項 :
  例如 --p-method 依照不同階層式分群法 (hierarchical clustering)可以分成 : average、centroid、complete、median、single、ward、weighted。
  預設為 average [選填參數]

  完成後會顯示 :

  '
  Saved Visualization to: heatmap_4.qzv
  '
  

  同樣將heatmap_4.qzv拖曳到 QIIME2 VIEW :

  

  --p-level 4 / --p-cluster samples

  

  --p-level 4 / --p-cluster features

  發現差別了嗎? 兩者分別對樣本/特徵ID進行聚類。

本篇使用到的輸入/輸出檔案 :
Input : table-dada2-240.qza、taxonomy.qza、col_table_4.qza
Output: col_table_4.qza、heatmap_4.qzv

下回是多樣性統計!