【Python版】 极简单方式实现 Circos
很高兴再次见到生信技能树的粉丝们，我是技能树VIP小编tsznxx，目前在安德森肿瘤医院工作，记忆力好的小朋友应该对我之前的教程有印象：用GenePred注释文件进行数据分析在那里我用了最优雅的方式来解决基因结构的呈现方式，希望对大家胃口。如何下载注释文件并查看基因结构对bed格式的基因组区间文件进行基因注释生物信息学技能面试题(第3题)-探索人类基因组注释文件生物信息学技能面试题(第5题)-根据GTF画基因的多个转录本结构这里我将带来完全不一样的教程：人生苦短我用Python！之前用过Perl版的circos，配置文件一堆，安装包一堆，非常痛苦。后来也试过R版的circos，也并不方便。于是自己花时间用Python实现了这个东西。代码一共200多行，大概一半是注释行。还有部分是优化呈现。基本功能的实现极其简单。1Packages （git@github.com:tsznxx/PyCircos.git）Python版本2.7.用到的只有3个基本包：matplotlib，pandas，numpy。这些都是Pythonb必装包。没有任何其他额外的包!!!2实现技巧2.1 matplotlib 的polar 画图。说白了就是按照极坐标的形式画常规的matplotlib图。?pax = fig.add_axes([0,0,1,1],polar=True)然后就可以像普通2D的axis对象一样call各种bar，scatter，fill_between, vlines, hlines等图了。参数上有细微的差别，角度（弧度单位）是横坐标，半径方向是纵坐标。染色体band 用pax.bar() (填充和非填充两种方式）刻度用pax.vlines()CNV的图用的是pax.fill_between()2.2 画inter-chrom link这个用的是SVG里面的路径Path里的CURVE3（这个功能很简单，在Javascript的SVG画图里面很常用，但是由于我很少用JavaScript，我花了好久才找到这种实现方式）。CURVE3的意思就是由3个点确定一条曲线（quadratic Bézier curve），（起点，控制点，终点）。控制点是表示切线方向。
对于一条路径，就是一组点组成的闭合曲线：（起点，控制点1，点2，控制点2，...... ，点N，控制点N，起点）。我们所见的inter-chrom 链接就可以用9个点组成一条闭合曲线（chord）：
3画图 当呈现方式就绪后，下一步就是做图了。cytoband是用的UCSC的文件。3.1 画染色体cytoband （barplot，颜色采用的是R里面的染色体配色）3.2 画染色体空框（barplot， {'edgecolor':'k','linewidth':1,'linestyle':'-','fill':False}）3.3 画 ticks （每50M为间隔，刻度用M表示）3.4 画染色体名字 （旋转）3.5 画CNV amplification （fill_between, 低于cutoff用灰色表示）3.5 画CNV deletion （fill_between, 负值，向内画，低于cutoff用灰色表示）3.6 因为这里并用不到inter-chromosome interaction,我只是随便画了2个link作为例子。注：染色体内部的控制点我偷懒，直接用了半径，所以靠近染色体的弧线有些平（以后有空了改下）。最终效果图：