基于Cytoscape 的蛋白质网络可视化聚类分析插件 - 生物信息学.PDFVIP

第 １２卷 第 １期 生 物 信 息 学 Ｖｏｌ．１２ Ｎｏ．１ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２０ １４ 年 ３ 月 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ Ｍａｒ．，２０１４ － ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ ５５６５．２０１４．０１．０７ 基于Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ 的蛋白质网络可视化聚类分析插件 唐　 羽，李　 敏∗ （中南大学信息科学与工程学院，长沙４１００８３） 摘　 要：蛋白质网络聚类是识别功能模块的重要手段，不仅有利于理解生物系统的组织结构，对预测蛋白质功能也具有重要 的意义。 聚类结果的可视化分析是实现蛋白质网络聚类的有效途径。 本论文基于开源的Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ平台，设计并实现了一个 － － － 蛋白质网络聚类分析及可视化插件ＣｙｔｏＣｌｕｓｔｅｒ。 该插件集成了ＭＣＯＤＥ，ＦＡＧ ＥＣ，ＨＣ ＰＩＮ，ＯＨ ＰＩＮ，ＩＰＣＡ，ＥＡＧＬＥ等六种典 型的聚类算法；实现了聚类结果的可视化，将分析所得的ｃｌｕｓｔｅｒｓ 以缩略图列表的形式直观地显示出来，对于单个ｃｌｕｓｔｅｒ，可显 示在原网络中的位置，并能生成相应的子图单独显示；可对聚类结果进行导出，记录了算法名称、参数、聚类结果等信息。 该 插件具有良好的扩展性，提供了统一的算法接口，可不断添加新的聚类算法。 关键词：聚类算法；蛋白质网络；可视化分析；Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ插件；ＣｙｔｏＣｌｕｓｔｅｒ ＋ － － － － 中图分类号：Ｒ９７８１ ６　 　 文献标志码：Ａ　 　 文章编号：１６７２ ５５６５（２０１４） ０１ ０３８ ０８ Ａ Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ ｐｌｕｇｉｎ ｆｏｒ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ＴＡＮＧ Ｙｕ，ＬＩ Ｍｉｎ∗ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｗａｙｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｏｄｕｌｅｓｉｎｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ． Ｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｈｅｌｐｓ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｐｒｏｔｅｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｐｒｏｔｅｉｎｎｅｔｗｏｒｋｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ．Ｂａｓｅｄ ｏｎｔｈｅ ｏｐｅｎ⁃ｓｏｕｒｃｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ，ａ ｐｌｕｇｉｎ ｃａｌｌｅｄ ＣｙｔｏＣｌｕｓｔｅｒ ｆｏｒ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐｌｕｇｉｎ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ｓｉｘ ｔｙｐｉｃａｌ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｃａｌｌｅｄ － － － ＭＣＯＤＥ，ＦＡＧ ＥＣ，ＨＣ ＰＩＮ，ＯＨ