1.-Simplemente descárgate el instalador de Cytoscape para Windows de http://www.cytoscape.org/ y ejecútalo siguiendo las instrucciones.
2.-En cuanto a los plugins basta con descargártelos del mismo sitio y copiar los archivos '.jar' en el directorio plugins del directorio de cytoscape.
Los plugins que vamos a instalar son:
-dynamicXpr
-MCODE
-APID2NET
-BINGO
-Cerebral
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Para empezar debemos cargar los datos de la red que deseamos estudiar. Estos datos incluyen:
-La propia red de interacciones/asociaciones.
-Atributos relativos a los nodos de la red (identificadores, anotaciones funcioonales, localización sub-celular, etc)
-Atributos relativos a la expresión de nodos de la red (matrices de expresión).
-Atributos relativos a los enlaces entre nodos (tipos de asociaciones, niveles de confianza, etc).
Todos estos atributos se pueden importar desde el menú 'Importar', cuando disponemos de archivos que contienen dicha información.
Además estos datos también se pueden importar a través de plugins que se conectan a los sitios de origen (ie. API2DNET).
1.- Importa la red 'galFiltered.sif' presente en el directorio 'sampleData' de Cytoscape.
2.- Importa los atributos de nodos 'galFiltered.nodeAttrs1' y 'galFiltered.nodeAttrs2'.
3.- Importa la matriz de expresión 'galExpData.pvals'.
4.- Importa los atributos de enlaces 'galFiltered.edgeAttrs1' y 'galFiltered.edgeAttrs2'.
Estos datos se refieren al artículo de Ideker et al. Science. 2001.
Este trabajo estudia los cambios en la expresión de las proteínas asociadas a la utilización de galactosa al deleccionar Gal1, Gal4 y Gal80.
Abre también los archivos con un editor de texto y observa sus formatos.
Son muy sencillos y en principio es fácil crear tus propios archivos 'a mano'.
El menú 'Layout' contiene distintos algoritmos para distribuir/ordenar los nodos de la red.
Prueba varios de ellos (asegúrate de probar 'Degree Sorted Circle Layout') y observa como cambia la distribución de los nodos y enlaces.
El panel de control (a la derecha de la red) contiene información sobre la red.
Si cliqueas en la flecha, verás otras funcionalidades asociadas al manejo de la red.
-Redes: es la que aparece al principio y te permite navegar entre redes y vistas de redes.
-VizMapper: controla las opciones gráficas, colores, fuentes, formas, etc.
Es muy potente pues permite asociar formatos a atributos.
-Editor: Permite añadir y borrar nodos y enlaces a mano.
-Filtros: Permite realizar selecciones complejas.
Probemos a hacer algunos cambios en la red en función de los atributos:
A) Diferenciar interaccionaes regulatorias.
1.-Selecciona VizMapper en el 'Panel de Control'.
2.-Haz doble click a la derecha del atributo 'Edge Target Arrow Shape'.
3.-Selecciona el atributo 'interaction'.
4.-Selecciona el 'Tipo de Mapeo' Discreto (mapea exactamente a la etiqueta).
5.-Selecciona la etiqueta pd (protein-DNA) -> afecta a la expresión de.
5.-Asigna una flecha a este tipo de relación (es direccional).
Puedes repetir el proceso con cualquier otro atributo de enlace para distinguir bien ambas relaciones.
B) Marcar el gen deleccionado (GAL1==YBR020W, GAL4==YPL248C, GAL80==YML051W)
1.-Selecciona VizMapper en el 'Panel de Control'.
2.-Haz doble click a la derecha del atributo 'Node Color'.
3.-Selecciona el atributo 'ID'.
4.-Selecciona el 'Tipo de Mapeo' Discreto.
5.-Selecciona las etiquetas de los ids de los knockouts.
5.-Asigna un color (distino de rojo y verde).
Puedes repetir el proceso con cualquier otro atributo de nodo -> por ejemplo cambia su forma a octógonos.
C) Mostrar los niveles de expresión.
1.-Selecciona VizMapper en el 'Panel de Control'.
2.-Haz doble click a la derecha del atributo 'Node Color'.
3.-Selecciona el atributo 'gal1RGexp'.
4.-Selecciona el 'Tipo de Mapeo' Contínuo (permite mostrar atributos crecientes en función de un atributo numéríco contínuo).
5.-Clickea en el cuadro que aparece debajo.
6.-Pulsa 2 veces el botón 'Añadir' de la ventana que se despliega.
7.-Sobre las flechas que apuntan hacia abajo clickea 2 veces y selecciona en una un color rojo y otra verde.
8.-Mueve la flecha a la que no has cambiado el color (estará debajo de la de la derecha) al centro.
9.-Pon el rojo en el extremo izquierdo y el verde en el derecho -> deberías tener un bonito gradiente.
Hacer esto con las otras tres condiciones te permite contrastar los tres estados.
D) Aumentar el tamaño del nodo según su conectividad.
Cytoscape genera un atributo por defecto que se llama 'Degree' a generar la vista de 'Degree Sorted Circle Layout'.
1.-Selecciona VizMapper en el 'Panel de Control'.
2.-Haz doble click a la derecha del atributo 'Node Size'.
3.-Selecciona el atributo 'Degree'.
4.-Selecciona el 'Tipo de Mapeo' Contínuo.
5.-Clickea en el cuadro que aparece debajo.
6.-Pulsa 2 veces el botón 'Añadir' de la ventana que se despliega.
7.-Desplaza ese cuadro hasta el extremo izquierdo arrastrando la flecha que tiene encima (asegúrate que queda por debajo de 1).
8.-Mueve el cuadro de la izquierda (arrastándolo) hacia arriba para aumentar el tamaño de los nodos más conectados
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Es importante saber que algunos plugins no se llevan bien con otros.
En especial los que generan sus propias vistas o importan datos en una estructura diferente de la estándar no interaccionan bien con otros.
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Este sencillo plugin permite ver de forma animada los cambios de expresión en distintas condiciones.
Para ello sólo hay que seleccionar "Dynamic Expression" en el menu de 'plugins'.
Si cargamos el archivo 'galExpData.pvals' que hemos estado usando hasta ahora y le damos al play, veremos los cambios entre las tres condiciones.
Para un ejemplo más espectacular bájate el siguiente archivo cellcycle.pvals y úsalo en lugar de 'galExpData.pvals'.
Este archivo corresponde a datos de expresión obtenidos durante el progreso del ciclo celular en S. Cerevisiae (Spellman et al. Mol. Biol. Cell 1998).
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Este interesante plugin permite detectar subgrafos particularmente densos en la red.
Estas regiones suelen estar asociadas con complejos macromoleculares y con módulos funcionales.
Seleccionar "MCODE" en el menú de 'plugins'.
Pulsa 'Analizar' (para toda la red) y observa los módulos que te despliega.
También pudes cambiar el umbral de tamaño de módulo para reducir o aumentar los módulos devueltos.
Puedes crear sub-redes con estos módulos y analizar su coherencia funcional o en los niveles de expresión.
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Uno de los puntos que hace a cytoscape tan potente es su facilidad para incorporar plugins generados por la comunidad.
Estos plugins son muy variados y sería imposible dar una visión exhaustiva de los mismos.
Uno de los plugins que resulta más atractivos es APID2NET.
Este plugin nos permite recuperar interacciones e información referente a los interactores de UniProt.
Para ello sólo debemos clickear APID2NET en el menú de plugins. Esto despliega otras opciones en la barra de tarea.
Por ejemplo "APID retrieval" Nos permite preguntar por una proteína y sus interactores.
Por ejemplo preguntemos por p53_human. Si seleccionamos el resultado correspondiente obtendremos una red de tamaño considerable.
Una de las cosas que debemos darnos cuenta es de que esta red mezcla organismos (por los experimentos in vitro).
Para seleccionar sólo las proteínas humanas vamos a usar los filtros.
1.-Selecciona Filtros en el 'Panel de Control'.
2.-Selecciona como atributo 'node.TAXON_ID'.
3.-Añádelo al filtro (podríamos añadir más condiciiones pero en esto caso no es necesario).
4.-Selecciona en la caja de texto '9606' (es el identificador de humanos).
5.-Aplica el filtro. -> Selecciona todas las proteínas de humanos.
6.-Ve al menú 'Seleccionar:Nodos:Invertir selección de nodos', con lo que seleccionas los nodos que no son de humanos.
7.-Ve al menú 'Seleccionar:Nodos:Ocultar selección de nodos'.Esto nos deja una red con las proteínas humanas.
Ahora podemos explorar algunas características de los nodos que forman esta red.
1.-Selecciona 'Node GO' en el 'Panel de Control'.
2.-Selecciona 'Cellular Componennt'.
3.-Pulsa en 'Encontrar GO'. Dada la naturaleza de 'jerárquica' de GO, hay distintos niveles de detalles, que puedes querer colapsar a mano.
4.-Selecciona cada entrada de GO, pulsa 'Marcar' y asígnale un color. Esto genera medias tartas con los colores de las anotaciones.
Usando las pestañas de 'NODE PFAM' y 'NODE INTERPRO' se pueden obtener gráficos semejantes con la composición de dominios de los nodos.
Es importante tener en cuenta que toda información de cada nodo se añadido al 'Panel de Datos' (debajo de la vista de la red).
Esta información incluye parámetros como la conectivdad del nodo, su coeficiente de clustering y los términos de Go en los que está enriquecido su entorno.
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Este plugin nos permite detectar qué términos de GO están sobre-representados en nustra red y genera una red términos GO.
Esta es una forma rápida de caracterizar funcionalmente nuestra red.
Selecciona "BINGO" en el menú de 'plugins'.
Dale un nombre a la red que va a generar.
Elige el organismo, homo sapiens en este caso y pulsa Start BINGO.
Prueba por tu cuenta las opciones alternativas de test estadístico y correción por múltiple testing.
Lo que devuelve en este caso el plugin es una ventana que contiene los téminos GO sobre-representados con los correspondientes p-valores.
Además esta ventana sirve de conexión entre la red de GOs que ha generado y la de proteínas de partida.
Es decir que puedes seleccionar los nodos asociados a un determinado GOusando el botón seleccionar nodos.
De esta manera puedes seleccionar relaciones funcionales interesantes para mirar en detalle.
También pudes cambiar el umbral de tamaño de módulo para reducir o aumentar los módulos devueltos.
Puedes crear sub-redes con estos módulos y analizar su coherencia funcional o en los niveles de expresión.
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