分子生态网络分析(MENA)构建微生物网络示例
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续前文“微生物共发生网络 ”,本篇继续简介分子生态网络分析(Molecular Ecological Network Analysis,MENA)方法。 MENA 通过基于随机矩阵理论( RMT )构网络,与其它网络构建方法相比,该方法的特别之处在于网络是自动定义的,并且对噪声具有鲁棒性,从而为与高通量宏基因组学数据相关的问题提供了出色的解决方案( Deng et al, 2012 )。基于 RMT 的分子生态网络为阐明微生物群落中的物种共发生模式及其对环境变化的响应分析提供了强大的工具。除了应用于微生物网络外,还可用于识别转录组网络、代谢组网络等,进行基因 - 功能关系预测。 MENA 的整个过程可以分为两个阶段。第一阶段是网络构建,包括四个主要步骤:数据收集、数据转换 / 标准化、相似性矩阵计算以及通过基于 RMT 的方法确定邻接矩阵。其中基于 RMT 的步骤是最关键的,一旦定义了邻接矩阵,就可以绘制无向网络图。 MENA 的第二阶段是网络分析,它提供了网络拓扑特征计算、模块检测、基于模块的特征基因分析等。这些方法对于揭示网络的整体结构以及识别关键成员非常重要。此外, MENA 还提供了一些高级分析方法,如建立微生物网络特性与环境特征的关联,可以在不同条件下比较网络差异,分析环境如何影响生态群落结构和交互等。
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本篇通过MENA构建微生物共发生网络的一个示例,展示其使用方法。
包含两部分,一是网络构建(详细展示其流程),二是网络分析(简单展示概要)。
MENA构建微生物共发生网络
首先登陆用户,进入主网站界面(http://ieg4.rccc.ou.edu/mena/)。
1、准备数据
点击“Tutorial and example dataset”可查看MENA的官方介绍,并可获取示例数据。如果您不熟悉MENA工作原理,建议首先通过下载该界面的资料简单了解下。
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网站中提供了示例数据,以制表符为分