我做微生物组分析--经常用到了哪些R包

我做扩增子分析流程中常用的R包

下面介绍我常用的R包，还有一些R包比较底层，都会调用，但是不会被我们熟悉，也有一些R包我遗漏了，欢迎大家留言补充。

文件夹和文件管理

• fs ：

  快速复制剪切文件，文件移动，大小统计等，基于高通量数据化整合我还专门使用fs写过一个R包Bigamplicon，用于结合爬虫批量下载和整理NCBI测序数据。

微生物组分析核心R包

• phyloseq：

  提供S4类对象封装和各种简单的微生物组学数据标准化和转化方法。

• tidyverse：

  使用tidy家族语法对微生物组数据进行清洗

• tidyfst ：

  快速版本的dplyr， 对于宏基因组数据进行数据迅速清洗。

• ggClusterNet：

  衔接phyloseq包，扩展phyloseq对数据的标准化和转化方法，提供清洗微生物组数据的更方便的函数，并且可以完成微生物组网络分析，并且具有大量独一无二的可视化方法供大家选择。

  二分网络绘制等

• EasyStat ：

  封装非参数检验和t检验等内容，快速对微生物组数据进行差异分析和可视化。

• vegan ：

  大量的生态学分析功能，目前引用超过1万次，被多个微生物组分析的R包所依赖，例如：

  phyloseq，Microbiome等。

  是微生物生态学分析中最重要的R包之一。

• Microbiome 提供微生物组分析中常见功能分析函数，尤其是扩展了大量的alpha多样性指标。

• picante：

  提供系统发育等分析，通常结合vegan共同用于微生物组分析。

• agricolae 提供统计检验方法能内容，用于微生物组数据的统计分析。

• MASS ：

  提供LDA判别分析等内容，常见的LeFSe便是依赖了MASS包

• Rtsne ：

  提供sne排序算法分析微生物组样本差异

• edgeR DEsep2 limma ：

  对微生物组数据进行标准化和差异分析。

  edgeR DEsep2  输入原始测序得到的微生物组计数数据。

  limma 输入标准化后的微生物组数据。

• randomForest e1071 caret ：

  randomForest，ROCR 提供随机森林算法，支持向量机等机器学习方法的函数对微生物组数据进行分析，ROCR对机器学习结果进行分析和可视化。

• igraph，sna，ggraph，network tidygraph：

  提供对微生物网络分析和可视化的支持。

• ape Hmisc eulerr minpack.lm FSA等 提供系统发育分析等一些了微生物生态分析。

  Hmisc用于统计分析和供给图表展示等，eulerr 做欧拉图，是韦恩图的变种。

  minpack.lm 解决非线性最小二乘法等，ape主要用于系统进化树分析，通过核酸序列计算距离树。

  FSA提供生态学的一些估计方法。

  这些R包在做微生物群落系统发育过程中很有用。

• psych WGCNA：

  提供微生物之间香菇关系的计算等一些列运算。

• plspm  SEM plspm：

  偏最小二乘路径分析，SEM：

  结构方程模型分析

• ggpubr 提供一些统计分析和可视化样式

绘图工具包

• ggalluvial 提供冲击图和面积图等ggplot类图形绘制。

• ggthemes ggsci：

  提供丰富的图形可视化主题

• RColorBrewer ：

  提供丰富的配色供图片使用。

• ggrepel ：

  解决微生物数据标签重叠问题。

• ggtree，data.tree，ggdendro，ggstance ：

  提供进化树等一系列相关可视化函数。

  ggdendro可以进行进化树数据转化，方便实用ggplot进行联合绘图，微生物组常见的聚类柱状丰富图就可以使用这种方法绘制。

  ggstance实现常见的ggplot2 geoms的水平版本。

• VennDiagram UpSetR ：

  对不同样本或者分组微生物数量统计结果进行可视化。

  UpSetR可以对超过6个分组进行共有和特有数量的展示，但是韦恩图一般只分组数量低于6个。

• pheatmap aplot ：

  绘制微生物组差异热图等可视化，aplot可以结合ggtree和ggplot绘制ggplot版本的热图，方便使用ggplot语法进行修改。

• ggstar ：

  提供了扩展ggplot中点形的绘图函数。

  兼容ggplot，用法类似于geom_point。

  丰富在多个分组的微生物组排序分析绘图点的多样性。

• ggnewscale ：

  方便根据多个分组进行颜色映射，同一个图中允许多个颜色映射。

• Cairo ：

  提供R语言绘图对字体的扩展

• patchwork ：

  提供基于ggplot对象进行拼图的多种函数，并具有非常灵活的拼图样式。

• circlize ：

  绘制微生物物种丰富的和弦图等

数据清洗

• reshapes 提供长宽数据转化

• plyr 提供累计求和等功能

• apply ：

  提供对微生物组数据的高级清洗功能

• parallel ：

  提供运算的速度，多线程操作。

• stat 辅助数据整理，数据标准化等

功能预测

• pathview ：

  提供代谢通路绘图

reference

• https://cran.r-project.org/web/packages/states/index.html

• https://cran.r-project.org/web/packages/Hmisc/index.html

• https://cran.r-project.org/web/packages/eulerr/index.html

• https://cloud.tencent.com/developer/news/180720

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