UCSC Xena数据库简介及使用指南
背景介绍
UCSC Xena是由加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)维护的一个强大的癌症基因组学数据分析平台,其前身是癌症基因组浏览器Cancer Browser,虽然该平台目前已经停止更新,但其数据仍然具有重要价值,尤其是其中的RNA-Seq数据,Xena集成了多个公共数据集,如TCGA、GDC、ICGC和TARGET等,为用户提供便捷的数据下载和分析功能,本文将详细介绍如何使用UCSC Xena进行数据下载和分析。
基本操作步骤
进入Xena主页
用户可以通过访问Xena的官方网站(https://xena.ucsc.edu/)进入主页,在主页上点击“Launch Xena”按钮,即可直接跳转到可视化分析页面。
选择数据集
进入分析界面后,首先需要选择感兴趣的数据集,用户可以在“Study”一栏中输入关键词,如“STAD”(代表TCGA中的胃癌),然后选择相应的数据集,我们可以选择TCGA的肝癌数据作为演示。
选择变量
在选择数据集之后,接下来需要选择分析变量,用户可以选择基因型(Genomic)或表型(Phenotypic)数据进行分析,以肝癌数据为例,我们可以先选择Phenotypic数据中的样品类型(sample type),然后再选择特定的基因(如EGFR)。
数据展示与处理
选择完变量后,Xena会以热图的形式展示所选样本类型和基因的数据,用户可以通过右上角的工具图标对样品进行选择和处理,例如移除缺失数据的样品,具体操作如下:
点击三条横线的图标,选择“remove samples with nulls”来移除缺失数据的样品。
清除热图中的灰色部分,确保分析的准确性。
绘图与分析
完成数据处理后,用户可以进行各种类型的绘图和统计分析,对于EGFR基因表达数据,可以进行组间比较、分布分析和散点图绘制,还可以进行生存分析:
点击EGFR一栏右上角的三个点,选择“Kaplan Meier Plot”选项。
在进行生存分析之前,需要区分正常组织和肿瘤组织的样本,用户可以使用取样笔选取肿瘤组织的样本,并保留选中的样本。
生成EGFR在肝癌中的生存分析图。
数据下载
Xena不仅支持在线分析,还提供原始数据的下载功能,用户可以根据需要下载整理好的数据,方便后续分析,以下是具体的下载步骤:
打开数据合集界面
在Xena主页上点击“DATA SETS”,跳转到数据合集界面。
选择病种和数据类型
用户可以根据研究需求选择相应的病种和数据类型,我们可以选择下载TCGA UCEC子宫内膜癌的RNA-Seq数据。
下载数据文件
点击相应链接下载所需的数据文件,建议设置好目录以防在R语言中读取出错,我们最终获取了三个文件,分别是表达谱数据、临床表型数据和探针文件。
数据处理与整合
使用RStudio对所下载的数据进行整合及提取:
读取临床表型数据和表达谱及对应探针数据。
提取探针文件中的前两列数据(Ensembl_ID和id),用以匹配表达矩阵。
使用merge函数将探针转化的信息和表达谱信息进行合并。
检查并删除重复的基因名,确保每个基因名唯一。
将基因名设为行名,同时删除Ensembl_ID所在的列。
使用write.csv()函数导出基因表达矩阵和临床信息。
常见问题解答(FAQs)
Q1: Xena支持哪些类型的数据?
A1: Xena支持多种类型的数据,包括拷贝数变异(CNV)、基因/转录本/蛋白质表达(gene/transcript/protein expression)、DNA甲基化(DNA methylation)、外显子表达(exon expression)、ATAC-seq信号(ATAC-seq signals)以及表型/临床/样本注释(phenotypic/clinical/sample annotations)。
Q2: 如何在Xena中进行生存分析?
A2: 在Xena中进行生存分析的步骤如下:
选择感兴趣的基因和相应的数据集。
确保正常组织和肿瘤组织的样本已经区分开来。
使用取样笔选取肿瘤组织的样本,并保留选中的样本。
点击目标基因栏目右上角的三个点,选择“Kaplan Meier Plot”选项,生成生存分析图。
Q3: Xena的数据安全吗?
A3: 是的,Xena保证了数据的安全性,用户可以放心上传自己的数据进行分析,不用担心被其他用户窃取。
小编有话说
UCSC Xena作为一款功能强大的癌症基因组学数据分析平台,为用户提供了便捷的数据下载和分析功能,通过本文的介绍,相信大家已经掌握了如何使用Xena进行数据下载和基本的分析操作,希望这款工具能够助力大家的研究工作,取得更多有价值的科研成果,如果在使用过程中遇到任何问题,欢迎随时咨询我们的技术支持团队。
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