ggtree-可視化生物信息學的利器

一、ggtree安裝

ggtree是以ggplot2為框架的專門用於解析、可視化生物信息學的R包，擁有豐富的樣式和功能。在進行使用ggtree之前，首先需要安裝ggtree這個包。在R中，我們可以通過如下代碼來進行安裝

install.packages("ggtree")

如果你需要獲取ggtree的最新更新版本，則可以從github上將其clone到本地，並進行安裝。具體步驟如下：

install.packages("devtools")
library(devtools)
install_github('GuangchuangYu/ggtree')

二、ggtree安裝包裝不上

在一些情況下，我們運行上述安裝ggtree的代碼可能會出現一些包裝不上的情況。這是由於一些ggtree的依賴包未能被正確的安裝所導致的。這種情況下，我們需要運行如下代碼：

source("https://bioconductor.org/biocLite.R")
biocLite()
biocLite("ggtree")

這個代碼段將會首先安裝biocLite()包，然後安裝ggtree包和其所需的依賴包。

三、ggtree連接樹

要畫出進化樹，我們首先需要將樹的數據進行連接。在ggtree中，我們可以通過如下方式來實現樹的連接。

library(ggtree)
tree_text <- "((A,B),((C,D),E));"
tree <- read.tree(text=tree_text)
ggtree(tree)

該代碼中，我們首先導入ggtree的包，然後使用read.tree()函數來將樹的文本格式讀入，並將該樹傳遞給ggtree()函數進行展示。

四、ggtree安裝包

ggtree提供了豐富的樣式和美化功能，這需要我們進行一些其他包的安裝，比如ape。

install.packages("ape")
library(ape)

通過上述代碼我們可以安裝該包，並將其導入到項目中。

五、ggtree 畫進化樹

構建一棵漂亮的進化樹，並不局限於畫出樹的形狀這一個維度。在ggtree中，我們還可以添加各種信息來豐富我們所從樹形圖中獲取的信息，比如添加各種標籤和內外環等。例如：

p=ggplot(df)+geom_tree()+geom_tiplab()+xlim(0,16)
ggtree(p)+geom_tippoint(aes(color=label))

上述代碼中，我們添加了一個tip label，並對其進行顏色標記，為其添加了一個tippoint，並通過aes函數綁定label，來進行了顏色標記。其中geom_tree函數可以讓你選擇樹的樣式。

六、ggtree添加外圈標記

在一些生物信息學的研究中，我們需要在進化樹的基礎上添加一些特定的元素，以便我們對該元素的深入研究。在ggtree中，我們可以通過添加外圈標記和注釋的方式實現。例如：

ggtree(tree) +geom_label2(aes(subset=__branch__,label=branch))

該代碼可以在樹外部標註出每條邊的代價，並通過tips處的標記進行其他標記。

七、ggtree 添加分組

在進行一些更加複雜的實驗和研究時，我們需要根據一些特定的標準對分組進行分類。在ggtree中，我們可以通過添加分組來實現。例如：

scale_color_group_levels(levels = c("a","b","c","d"))
p <- ggtree(tree, branch.length="none") +
geom_tiplab(aes(color=Group)) +
scale_color_manual(name = "Group", values=c('red','brown','green','blue'))+

在上述代碼中，我們首先定義組別及其顏色，然後採用顏色映射的方式來對組進行標記。其中scale_color_group_levels可以改變顏色組別。

八、ggtree無根進化樹怎麼做

在不加根，也就是無根進化樹上的研究中，我們需要特別指定根節點的位置和繪製的方式。在ggtree中，我們可以通過如下代碼實現：

library(adephylo)
data(geospiza)
phy <- geospiza[[1]]
(SL <- ladderize(phy, right = FALSE))
tree <- as(SL,"phylo4")
ggtree(tree, layout='fan') + coord_magnify() 

該代碼中，我們首先導入adephylo包，並對原樹節點進行擴充，然後採用phylo4數據結構進行存儲，並對節點進行調整。最後，我們通過layout屬性指定了進化樹的繪製方式，並通過coord_magnify函數調整了整套圖的大小。

通過上述豐富多彩的實例和相關細節知識的釋義，相信大家已經對ggtree的應用和開發有了更為深入的了解。我相信，越來越多的生物信息學研究者將會利用ggtree這一工具，為我們更好地揭示生命起源、發展和演化等重大問題做出更為強有力的貢獻。