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Cytoscape是一款功能強(qiáng)大的生物信息學(xué)分析軟件，廣泛應(yīng)用于分子交互網(wǎng)絡(luò)的可視化分析。該工具能夠幫助用戶高效地進(jìn)行復(fù)雜的生物分子交互研究，具備便捷的數(shù)據(jù)導(dǎo)入和布局分析功能，為生物學(xué)研究提供了極大的便利。感興趣的用戶可以通過本站，輕松體驗這一強(qiáng)大工具。

Cytoscape的主要特點(diǎn)

Cytoscape提供了一個可縮放的用戶界面，支持靈活的網(wǎng)絡(luò)查看和導(dǎo)航。用戶可以通過縮放和平移兩種方式調(diào)整視圖，方便查看更詳細(xì)的信息或縮小范圍以獲得更宏觀的視角。

節(jié)點(diǎn)和邊緣數(shù)據(jù)列

交互網(wǎng)絡(luò)作為獨(dú)立的模型在分析中具有重要作用。然而，結(jié)合其他數(shù)據(jù)時，它們能夠更有效地解答科學(xué)問題。Cytoscape允許用戶將任意類型的節(jié)點(diǎn)、邊緣和網(wǎng)絡(luò)信息，作為數(shù)據(jù)列添加到網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行更加全面的分析。

擴(kuò)展性

Cytoscape的功能不固定，可以通過安裝不同的應(yīng)用程序進(jìn)行擴(kuò)展。通過應(yīng)用程序，用戶可以從在線數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入數(shù)據(jù)，或采用新的分析方法。你可以在安裝Cytoscape后，安裝這些應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序大多是由其他Cytoscape用戶開發(fā)的。

如果你熟悉Cytoscape 2版本，你可能知道這些擴(kuò)展程序被稱為插件。從Cytoscape 3.0開始，這些擴(kuò)展程序被稱為應(yīng)用程序。

Cytoscape的功能優(yōu)勢

互操作性

Cytoscape支持多種標(biāo)準(zhǔn)文件格式的導(dǎo)入和導(dǎo)出，因此可以輕松融入到各種工作流程中。例如，如果你有一個由igraph或Bioconductor生成的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，Cytoscape可以導(dǎo)入該文件，并以標(biāo)準(zhǔn)格式（如PSI-MI格式）導(dǎo)出，供其他工具或應(yīng)用程序使用。

自3.3版本起，Cytoscape支持RESTful API，允許通過編程語言訪問核心功能，如創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用布局或?qū)С鰣D像。

會話文件

Cytoscape支持將所有設(shè)置、數(shù)據(jù)文件和可視化信息打包成一個會話文件(.cys)，以便用戶隨時保存和恢復(fù)工作進(jìn)度。會話文件包括網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)/邊緣/網(wǎng)絡(luò)屬性、可視化樣式以及插件狀態(tài)等信息。

布局功能

Cytoscape提供了多種二維網(wǎng)絡(luò)布局算法，包括力導(dǎo)向、循環(huán)、樹形等。用戶也可以手動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)布局，類似于其他圖形應(yīng)用程序中的用戶界面。

圖像導(dǎo)出

用戶可以將網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)出為高質(zhì)量的圖像，支持PDF、PS、SVG、PNG、JPEG等格式。矢量圖（如PDF、PS）可以進(jìn)一步在其他應(yīng)用程序中進(jìn)行編輯和增強(qiáng)。

VizMapper

通過強(qiáng)大的VisualStyles，用戶可以自定義網(wǎng)絡(luò)的顯示方式。基因表達(dá)數(shù)據(jù)、P值等可以根據(jù)用戶設(shè)定的顏色和映射方案顯示在節(jié)點(diǎn)顏色、標(biāo)簽、邊界等元素上。

篩選功能

Cytoscape支持過濾功能，允許用戶根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)篩選特定節(jié)點(diǎn)或邊緣。例如，用戶可以基于基因表達(dá)數(shù)據(jù)中的P值，選擇在特定閾值下的節(jié)點(diǎn)，或篩選在多個條件下顯著變化的基因。

檢索功能

用戶可以通過搜索窗口，使用Lucene語法查詢特定的節(jié)點(diǎn)和邊緣，支持復(fù)雜的查詢需求。

瀏覽功能

用戶可以方便地通過放大、縮小和平移的方式瀏覽網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)管理器幫助用戶高效組織多個網(wǎng)絡(luò)，且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以保存在會話文件中。鳥瞰圖功能則有助于快速瀏覽大型網(wǎng)絡(luò)。

模塊/集群分析

Cytoscape支持分析活躍的子網(wǎng)絡(luò)和途徑模塊。通過基因表達(dá)數(shù)據(jù)，用戶可以篩選出表達(dá)水平顯著變化的基因，并根據(jù)這些基因相互作用構(gòu)建新的子網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)用管理器與應(yīng)用商店

Cytoscape支持使用Java編寫應(yīng)用程序，通過AppStore和AppManager，用戶可以輕松安裝并使用各種應(yīng)用程序進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和分子分析。

Cytoscape的使用方法

一、輸入文件

Cytoscape支持多種輸入格式，用戶可以保存工程文件，選擇多種布局方式并導(dǎo)出圖像。同時，樣式和過濾功能也非常智能。

1. Edge文件格式：

支持多種文件格式，包括tsv、csv、xls、xlsx等。一般情況下，tsv格式文件就足夠使用。以下是一個典型的三列tsv格式文件示例：第一列為源節(jié)點(diǎn)，第三列為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，第二列為兩者的相互作用關(guān)系。

2. 節(jié)點(diǎn)屬性文件

節(jié)點(diǎn)屬性文件可以幫助解決上述問題，將edge文件中的數(shù)字替換為基因名稱。

二、導(dǎo)入數(shù)據(jù)

用戶可以選擇不同物種的實例進(jìn)行學(xué)習(xí)，或者直接選擇空白網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入數(shù)據(jù)。在選擇了例如“Arabidopsis”時，界面將顯示一個示例網(wǎng)絡(luò)。

三、高級功能

1. 調(diào)整樣式：

用戶可以調(diào)整節(jié)點(diǎn)、邊緣和網(wǎng)絡(luò)的基本樣式，甚至修改節(jié)點(diǎn)名稱、邊緣顏色以及節(jié)點(diǎn)大小等。

2. 網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計：在調(diào)整節(jié)點(diǎn)大小之前，用戶需要先進(jìn)行統(tǒng)計分析，這樣可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)連接的邊的數(shù)量進(jìn)行梯度設(shè)置。

3. 選擇過濾：

用戶可以根據(jù)不同的需求選擇節(jié)點(diǎn)或子網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行相應(yīng)的過濾和分離。

四、導(dǎo)出圖像

用戶可以將分析結(jié)果導(dǎo)出為圖像、表格或網(wǎng)絡(luò)文件。支持多種圖片格式以及PDF格式。

五、表達(dá)分析

Cytoscape可以導(dǎo)入基因表達(dá)值，并用顏色梯度展示這些數(shù)據(jù)。雖然我的示例中沒有表達(dá)數(shù)據(jù)，但通過圖示可以了解該功能的基本應(yīng)用。

六、其他功能

Cytoscape還提供了多種外部數(shù)據(jù)庫鏈接，用戶可以通過右鍵點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)選擇“externallinks”來訪問這些數(shù)據(jù)庫。此外，Cytoscape的插件功能也非常強(qiáng)大，支持GO分析、路徑分析以及模塊與復(fù)合物分析等。