يمكن لهذه الطريقة استكشاف العلاقة التفاعلية أو شبكة التواجد المشترك لمختلف الأنواع الميكروبية في بيئات مختلفة. وهو يوفر تفاصيل حول كيفية استخدام خوارزمية WGCNA لبناء شبكة مشتركة من الكائنات الحية الدقيقة. وبالإضافة إلى ذلك، واستنادا إلى النتائج، تقيم هذه الطريقة تمايز العلاقات الميكروبية وتكوينها بين الاتحادات الميكروبية.
هنا هو التدفق الأساسي للطريقة. يتم تحميل بيانات تكوين وفرة الكائنات الحية الدقيقة من قاعدة بيانات NCBI أو بيانات التسلسل لعيناتك. أولا، افتح برنامج RStudio وتثبيت حزمة WGCNA.
ثم قم بتحميل البيانات واستخدام وظيفة الجينات عينات جيدة للتحقق من صحة البيانات. تحقق من القيم المتطرفة وتخزين العينات التي تلبي متطلباتنا. عند تحقق النتيجة true، تابع إلى الخطوة التالية.
حفظ النتيجة. استخدم الدالة عتبة اللقطات لحساب الفهرس الحر للمقياس، R^2، للبيانات تحت قيم طاقة مختلفة. تصور النتائج.
عندما يكون الفهرس الحر للمقياس أقرب إلى واحد، تكون بنية الشبكة أقرب إلى الشبكة الحرة للمقياس. عندما يكون الفهرس الحر للمقياس، R^2، أكبر من 0.9، حدد قيمة الطاقة. وأخيرا، استخدم نفس الطريقة لتحليل بقية بيانات الميكروبيوم.
أولا، استخدم دالة التجاور لإنشاء شبكة رمزية مشتركة. بالإضافة إلى ذلك، استخدم وظيفة التشابه TOM لتطوير شبكة طوبولوجية متداخلة. ثانيا، استخدم الدالة Hclust لتنفيذ التجميع الهرمي ورسم شجرة الكتلة الناتجة.
ثالثا، استخدم الدالة الديناميكية لطيف لتنفيذ قطع فرع الحيوية واستخدام المعلمة حجم الكتلة دقيقة لتعيين أصغر حجم وحدة نمطية. يتم تعيين أصغر حجم وحدة نمطية عادة أكثر من 30. رابعا، حساب الخصائص الميكروبية لكل وحدة.
يتم تنفيذ التجميع الهرمي وفقا لمعامل الارتباط، وتم دمج وحدات بارتفاع أقل من 0.25 للحصول على توزيع كل وحدة نمطية. خامسا، استخدم وظيفة dendro المؤامرة والألوان لتصور النتائج. يتم الحصول على الرسم التخطيطي لعرض التعيين للوحدة النمطية لشبكة الاتصال المشتركة.
ثم إعادة تسمية ألوان الوحدة النمطية وإنشاء تسميات رقمية المطابقة للألوان. حفظها للاستخدام في الأجزاء اللاحقة. وأخيرا، كرر العملية أعلاه كذلك بالنسبة إلى مجموعات أخرى من البيانات.
في هذا الجزء، قارن و حلل مجموعتي البيانات و قم بإجراء اختبار الحفظ. أولا، قم بتحميل معلمات ونتائج مجموعتي البيانات المحفوظة في الخطوات السابقة. ثم قم بتعيين نتائج الوحدة النمطية لمجموعة بيانات واحدة كمجموعة مرجعية، وأخرى كمجموعة اختبار وإجراء مقارنة الوحدة النمطية.
بعد ذلك، احسب قيم المحافظة والمعلمات الإحصائية وملخص Z والرتبة الوسيطة لتحديد المحافظة بين الوحدات. وأخيرا، تصور النتائج. تحديد الوحدة النمطية للشبكة التي تفي كل من قيمة ملخص Z أقل من اثنين وقيمة الرتبة المتوسطة في الأعلى.
هذه الوحدة النمطية هي الوحدة النمطية الأكثر غير المحفوظة في البيانات الميكروبيوتا اثنين. إجراء تحليل الارتباط عضوية الوحدة النمطية. تعيين نتائج تعيين الوحدة النمطية لشبكتين كمرجع ومجموعة الاختبار على التوالي.
يجب أن تكون الإعدادات هي نفسها مثل اختبار الحفظ. أولا، تم حساب قيمة KME لكل وحدة من وحدات OTU في العديد من الوحدات المرشحة استنادا إلى نتائج اختبار الحفظ. خذ الوحدة النمطية الصفراء كمثال.
حساب معامل الارتباط لقيمة KME في الوحدات النمطية صفراء اثنين ثم رسم الرسم التخطيطي تحليل الارتباط قيمة KME في الوحدة النمطية. وأخيرا، وفقا لمعامل الارتباط في الشكل، قم بالحكم على تحفظ الوحدة النمطية في مجموعتي البيانات. حدد الوحدة النمطية التي بها معامل ارتباط أصغر.
أولا، استخدم شبكة التصدير إلى وظيفة Cytoscape لتصدير الشبكة إلى ملف قائمة الحافة والعقدة التي يمكن أن يقرأ Cytoscape. ثم استيراد الملف إلى Cytoscape. تعيين العتبة إلى 0.5 وضبط المعلمات الأخرى حسب الحاجة.
وأخيرا، الحصول على شبكة مشتركة من الكائنات الحية الدقيقة المختلفة. في هذه المقالة، يتم استخدام خوارزمية WGCNA لتحليل الاختلافات في ثلاثة منافذ لنظام جذر الأرز. حدد قيمة الطاقة التي تفي بالشبكات الثلاث القريبة من الشبكة الحرة للمقياس.
في المحيطي، رهيزوبلان، وشبكة الحدوث الميكروبية رهيزوسفير، تحديد 23 و 22 و 21 نماذج على التوالي. استخدم اختبار الحفظ وتحليل الارتباط للعثور على الوحدات غير المحافظة للغاية بين كل مكانين من نظام جذور الأرز. إنشاء شبكة تكرار مشترك لهذه الوحدات الثلاث باستخدام ألوان مختلفة لتمثيل فيلوم ميكروبي مختلف.
سيطرت البروتيوباكتيريا وأكتينوباكتيريا والبكتيريا وفيرميكتس وفيركوميكروبيا على الشبكات الميكروبية الثلاث المختلفة. وعلاوة على ذلك، فإن 17 جنسا أساسيا تنظم هذه الشبكات أساسا. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تنفيذ سلسلة من الخطوات لاستخدام خوارزمية WGCNA لتحليل شبكات التواجد المشترك المختلفة التي قد تحدث في المجتمعات الميكروبية بسبب بيئات بيئية مختلفة.
