cytoscape使用说明

系统生物学软件实习——网络结构显示与分析内容提纲：1.背景介绍2.熟悉Cytoscape软件界面和操作，熟悉网络文件格式3.导入网络数据，插件下载安装和使用4.网络模型分析Integratedgenomicandproteomicanalysesofasystematicallyperturbedmetabolicnetwork.Ideker,T.,Thorsson,V.,Ranish,J.A.,Christmas,R.,Buhler,J.,Eng,J.K.,Bumgarner,R.,Goodlett,D.R.,Aebersold,R.andHood,L.(2001)Science,292,929-934.MicroarrayDataSampleCytoscape----开源的系统生物学网络分析软件•开源的生物信息学软件平台anopensourcebioinformaticssoftwareplatform•可视化Visualizingmolecularinteractionnetworksandbiologicalpathways•数据整合Integratingnetworkswithannotations,geneexpressionprofilesandotherstatedata•插件Pluginsareavailablefornetworkandmolecularprofilinganalyses,newlayouts,additionalfileformatsupport,scripting,andconnectionwithdatabasesCytoscape目前最新版本:2.7.0CytoscapeCytoscape2.6.3可由=cyto2_6_3下载得到，下载前需要进行简单的注册，输入姓名、单位、email信息即可。Cytoscape同时支持Windows、Mac和Linux/Unix。Cytoscape基于java平台，需首先安装java运行环境，该软件可由下载得到。在本教案中我们选择windows版本的Cytoscape,下载安装。2341Cytoscape可以直接导入网络数据（Remote），也可以打开本地文件（Local）。在本练习中，选择点击本地文件(Local),选中sampleData文件夹中的test.sif,然后点击Import.PFN1ppWIREPFN1ppXPO6PFN1ppAPBB1IPPFN1ppENAHPFN1ppMLLT4PFN1ppVASPPFN1ppWASLPFN1ppGPHNA1BGppCRISP3SEMG1ppSEMG2SEMG1ppTGM1SEMG1ppPRKCAKLK3ppPZPKLK3ppFN1KLK3ppSERPINA5KLK3ppIGFBP3…….pp……….可用写字板打开相互作用网络文件(sif格式)左右两列（1和3列）分别是两个有相互作用关系的蛋白名字中间的“pp”(第2列)为蛋白蛋白相互作用缩写（ProteinProtein）文件可用excel自建，相互作用的类型还有pd(proteinDNA),123在导入完毕的时候出现的时候，出现如下提示框，表明有216个目标基因，203个互相联系。点击Close，结束提示框。一个红点表示一个生物网络节点，点击任一红点后，可在下方DataPanel窗口看到其ID信息。导入表达数据库点击Select选择test_expression.pvals文件表达数据库的文件格式：123123内参基因表达量目的基因表达量2log如果目的基因和内参基因相同，那数值就为“0”点击OpenVizMapperCytoscape：plugins•分析插件（AnalysisPlugins）：用来分析网络•网络属性插件（NetworkandAttributeI/OPlugins）：用来帮助导入不同格式的数据信息•网络推理插件（NetworkInferencePlugins）：用于推理新网络•功能增强插件（FunctionalEnrichmentPlugins）：用于网络功能增强•通讯/脚本插件（Communication/ScriptingPlugins）：用于通讯和或编辑Cytoscape脚本•其他：不属于以上任何一种•BiNGO:•determinewhichGeneOntology(GO)categoriesarestatisticallyover-representedinasetofgenes.•Cerebral:•Givenaninteractionnetworkandsubcellularlocalizationannotation,Cerebralautomaticallygeneratesaviewofthenetworkinthestyleoftraditionalpathwaydiagrams,providinganintuitiveinterfacefortheexplorationofabiologicalpathwayorsystem.•Cytoprophet:•Itisatooltohelpresearcherstoinfernewpotentialprotein(PPI)anddomain(DDI)interactions.•AgilentLiteratureSearch:•buildnetworksbyextractinginteractionsfromscientificliterature.插件下载下载得到的BiNGO.jar存放到程序安装目录下的plugins插件安装后：插件安装前：GO(GeneOntology)GeneOntology在“功能类”的层面上概括了基因参与的生命过程。在基因表达谱分析中，GO常用于提供基因功能分类标签和基因功能研究的背景知识。GeneOntology可以用来发掘与基因差异表达现象关联的“单个特征基因功能类”或“多个特征功能类”的组合。新建文件名字勾选后，基因名字从下方输入选择生物功能分类选择生物种属Integratedgenomicandproteomicanalysesofasystematicallyperturbedmetabolicnetwork.Ideker,T.,Thorsson,V.,Ranish,J.A.,Christmas,R.,Buhler,J.,Eng,J.K.,Bumgarner,R.,Goodlett,D.R.,Aebersold,R.andHood,L.(2001)Science,292,929-934.取名“Gal”逐一敲入gal1~gal7,以空格分开点击运行基因名字可以手动输入，也可以从节点复制得到Cerebral插件Cerebral插件可以根据已有数据自动生成一个以“分子在亚细胞单位内空间分布以及其分子互作”为基础的高度可视化的网络结构图。不同的分子根据其所在细胞结构位置，在结构图中被分配在不同的结构层面，同时它们的功能与互作关系也被清晰的表现出来。Cerebral插件可以处理拥有上千个节点的庞大网络。下载Cerebral插件分析插件分类下面需要下载两个文件：cerebral2.0.jar和prefuse.jar安装Cerebral插件将cerebral2.0.jar和prefuse.jar两个文件同时存放到程序安装目录下的plugins文件夹重新启动Cytoscape软件导入数据Import〉Network（multiplefiletypes）导入tlr4_sif.sif文件Import〉NodeAttributes分别导入tlr4_localization.noa和tlr4_function.noa文件noa文件用记事本打开tlr4_localization.noa文件点击CreateCerebralviewCytoprophet:预测蛋白及结构域相互作用插件从插件菜单（Plugins）中打开cytoprophet插件首先导入cytoprophet.sif文件1.选择整个网络作为预测对象；2.选择MSSC算法；3.选择同时预测DDINetwork和GODistances。运行后，分别得到蛋白相互作用关系的窗口和蛋白结构域相互作用关系的窗口在数据面板（Datapanel）中选择要显示的节点属性查看节点属性选择边属性浏览选中要显示的边属性查看边的属性AgilentLiteratureSearch文献检索插件检索结果显示区域检索内容检索关键词是否同时检索别名是否同时使用检索内容要求检索生物种属检索条件编辑区运行控制按钮如何建立beta-catenin,p53,wnt5,ifnb,nfatc,il6六个基因在皮肤黑色素瘤（Melanoma）的发生发展中的相互作用网络分析模型？找到与输入检索内容相关的47篇最新文献同时会自动生成所检索到结果的网络结构图黄色节点代表检索关键词节点选中某个点，右键点击后可以查看与这个点相关的文献选中某个点，右键点击后也可以链接到网上数据库查看相关信息选择检索数据库，默认Pubmed，可同时或分别使用OMIM，USPTO同样的检索内容，共找到134篇最新的文献、专利等与输入检索内容相关自动生成一个由753个节点组成的复杂网络应用实例：1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型2.网络分析PublicdatarepositoriesProtein-proteininteractiondataBOND,DIP,MINT,MIPS,InACT,…Protein-DNAinteractiondataBIND,Transfac,…MetabolicpathwaydataBioCyc,KEGG,WIT,…Text-mining,coexpressionPre-BIND,Tmm,…（此网站需要注册后免费使用）1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型在搜索框输入“PTEN”1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型搜索结果页面，点击Interactions1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型Interactions结果页面，点击ExportResults〉CytoscapeSIF〉存为PTEN.SIF文件用Cytoscape导入下载的网络文件（C:\ZCNI\shixi6\sampleData\）得到的信息：1.目标基因和其它基因的相互关系2.网络结构可进行的下一步工作：1.确定研究基因2.基因表达研究3.蛋白质组学研究4.……1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型应用实例：1.从已有网络数据库导入目标网络分析模型2.网络分析2.网络分析Gα2GβGγPTENGα2GβGγGTPPI3KPIP2PIP3GEFsRAC-GDP(-)ActinpolymerisationRAC-GTP(+)TheroleofPI3K,PTENandRacincellm