R实战 | 用R也可以完成的RNA-Seq分析-3

Differential Expression of RNA-seq data

本文将要介绍的是在R中进行RNA-seq 数据基因表达差异分析的实战代码.

原文地址:https://bioinformatics-core-shared-training.github.io/RNAseq-R/rna-seq-de.nb.html

书接上文(用R也可以完成的RNA-Seq下游分析-2

在预处理生成了表达矩阵且标准化后,接下来我们要做的就是差异分析了。


本次流程需要的包

同时载入上次预处理完的数据preprocessing.Rdata

library(edgeR)
library(limma)
library(Glimma)
library(gplots)
library(org.Mm.eg.db)
load("preprocessing.Rdata")

edgeR包的分析流程中,构建了表达矩阵后,便需要使用model.matrix函数创建保存有分组信息的矩阵design matrix。该矩阵以\color{red}{0/1}的方式存储了分组信息。本次分析中的分组信息包括了:小鼠状态与细胞类型,现在我们先在两种因素并不存在相互作用的假设下拟合线性模型。

> group <- as.character(group)
> group
 [1] "basal.virgin"     "basal.virgin"     "basal.pregnant"   "basal.pregnant"   "basal.lactate"   
 [6] "basal.lactate"    "luminal.virgin"   "luminal.virgin"   "luminal.pregnant" "luminal.pregnant"
[11] "luminal.lactate"  "luminal.lactate" 

group的分组信息包括了状态和细胞类型,因此我们使用strsplit函数,以‘.’为分隔把细胞类型信息和状态信息分别提取出来。

> type <- sapply(strsplit(group, ".", fixed=T), function(x) x[1])
> status <- sapply(strsplit(group, ".", fixed=T), function(x) x[2])
> type
 [1] "basal"   "basal"   "basal"   "basal"   "basal"   "basal"   "luminal" "luminal" "luminal"
[10] "luminal" "luminal" "luminal"
> status
 [1] "virgin"   "virgin"   "pregnant" "pregnant" "lactate"  "lactate"  "virgin"   "virgin"  
 [9] "pregnant" "pregnant" "lactate"  "lactate" 

成功提取后,构建分组信息矩阵

> design <- model.matrix(~ type + status)
> design
   (Intercept) typeluminal statuspregnant statusvirgin
1            1           0              0            1
2            1           0              0            1
3            1           0              1            0
4            1           0              1            0
5            1           0              0            0
6            1           0              0            0
7            1           1              0            1
8            1           1              0            1
9            1           1              1            0
10           1           1              1            0
11           1           1              0            0
12           1           1              0            0
attr(,"assign")
[1] 0 1 2 2
attr(,"contrasts")
attr(,"contrasts")$type
[1] "contr.treatment"

attr(,"contrasts")$status
[1] "contr.treatment"

Estimating the dispersion

> dgeObj <- estimateCommonDisp(dgeObj)
#Then we estimate gene-wise dispersion estimates, allowing a possible trend with averge count size:
> dgeObj <- estimateGLMTrendedDisp(dgeObj)
> dgeObj <- estimateTagwiseDisp(dgeObj)
 #Plot the estimated dispersions
> plotBCV(dgeObj)

Testing for differential expression

> fit <- glmFit(dgeObj, design)
# 看一眼系数
> head(coef(fit))
       (Intercept) typeluminal statuspregnant statusvirgin
497097  -11.187922 -7.58804851     -0.7085514  -0.09305118
20671   -12.715063 -1.85287334      0.2269001   0.49554506
27395   -11.221391  0.56368066     -0.1415910  -0.29221577
18777   -10.146793  0.08280255     -0.1845489  -0.48795441
21399    -9.909825 -0.24195503      0.1753606   0.13494615
58175   -16.310131  3.09936215      1.1975518   0.84742701
# Conduct likelihood ratio tests for luminal vs basal and show the top genes:
> lrt.BvsL <- glmLRT(fit, coef=2)

# 查看前10个最显著的差异表达基因
> topTags(lrt.BvsL)
Coefficient:  typeluminal 
           logFC    logCPM       LR       PValue          FDR
110308 -8.940579 10.264297 24.89789 6.044844e-07 0.0004377961
50916  -8.636503  5.749781 24.80037 6.358512e-07 0.0004377961
12293  -8.362247  6.794788 24.68526 6.749827e-07 0.0004377961
56069  -8.419433  6.124377 24.41532 7.764861e-07 0.0004377961
24117  -9.290691  6.757163 24.32506 8.137331e-07 0.0004377961
12818  -8.216790  8.172247 24.24233 8.494462e-07 0.0004377961
22061  -8.034712  7.255370 24.16987 8.820135e-07 0.0004377961
12797  -9.001419  9.910795 24.12854 9.011487e-07 0.0004377961
50706  -7.697022 10.809629 24.06926 9.293193e-07 0.0004377961
237979 -8.167451  5.215921 24.03528 9.458678e-07 0.0004377961

最后,保存差异分析的结果(实际分析时可不保存,可以直接代码分析)

save(lrt.BvsL,dgeObj,group,file="DE.Rdata")
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,293评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,604评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,958评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,729评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,719评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,630评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,000评论 3 397
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,665评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,909评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,646评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,726评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,400评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,986评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,959评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,197评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,996评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,481评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容