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bio-data-visualization-heatmaps-clustering

数据与分析

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更新于 10-16 05:49

技能介绍

用途:把表达矩阵或 features-by-samples 数据渲染为带层次聚类树状图的热图,并需要先明确缩放、距离、连接、叶序、配色与注释等决策。

主要能力:支持 R 的 ComplexHeatmap::Heatmap() 与 pheatmap::pheatmap(),Python 的 seaborn.clustermap() 与 scanpy.pl.heatmap();可添加行列注释轨道、分组面板与 OncoPrint 等专用样式。

必要用法:三个独立决策是缩放、距离、连接。资料给出按场景的选择表,例如 bulk RNA-seq 常用行 z-score、euclidean、ward.D2;甲基化 beta 值用原始值;共表达模块用 correlation 距离加 average。R 中务必显式写 method='ward.D2',因为 ward.D 并非 Ward 最小方差准则。ComplexHeatmap 非交互场景必须用 draw() 包裹,否则静默无输出。配色应对发散数据使用对称边界,并用 1%/99% 分位数裁剪极值,如 colorRamp2(c(-bounds,0,bounds), c('#0072B2','white','#D55E00'))。seaborn 中注意 z_score 与 standard_scale 不同且互斥,method='ward' 等价于 R 的 ward.D2。

适用场景:批量 RNA-seq、甲基化、ChIP/ATAC、样本 QC、单细胞 pseudobulk、突变矩阵、药物反应等。

限制:大矩阵下 OLO 叶序较慢,超过 2000 行建议栅格化并提高 raster_quality;稀疏矩阵行 z-score 会失真;有序条件不应聚类列;批次效应需先校正。其他细节暂未提供。