ggplot2绘制火山图并加差异标注

火山图(Volcano Plot)是大家在文献里面经常看到的图，火山图的横坐标通常用log2(fold change)表示,差异越大的基因分布在两端,纵坐标用-log10(pvalue)表示。

现在高分文章的火山图绘制更是花样多变。以下以ggplot2为绘图方法讲解如何将差异标注加至火山图。

数据结构如下：

R Code如下：

library(airway)
library(magrittr)
library("DESeq2")

# 加载演示数据
data("airway")
airway$dex %<>% relevel("untrt")

# DESeq2计算差异
dds <- DESeqDataSet(airway, design = ~ cell + dex)
dds <- DESeq(dds, betaPrior = FALSE)
res1 <- results(dds, contrast = c("dex", "trt", "untrt"))
res1 <-
  lfcShrink(dds,
            contrast = c("dex", "trt", "untrt"),
            res = res1)
res2 <- results(dds, contrast = c("cell", "N061011", "N61311"))
res2 <-
  lfcShrink(dds,
            contrast = c("cell", "N061011", "N61311"),
            res = res2)

res3 <- as.data.frame(res2)


# 得到所有差异矩阵
Data <- res3
Data <- Data[!is.na(Data$padj),]

# 计算上下调关系
Data$threshold = factor(ifelse(
  Data$padj < 0.05 &
    abs(Data$log2FoldChange) >= 1,
  ifelse(Data$log2FoldChange >= 1 , 'Up', 'Down'),
  '-'
),
levels = c('Up', 'Down', '-'))
Data$Gene <- rownames(Data)

# ggplot2 画火山图
ggplot(Data, aes(
  x = log2FoldChange,
  y = -log10(padj),
  color = threshold
)) +
  geom_point(alpha=0.5,size=3,shape=19, fill='white') +
  scale_color_manual(values = c("#DC143C", "#00008B", "#808080")) + #确定点的颜色
  geom_text_repel(
    # 添加差异标签
    data = Data[Data$padj < 0.01 & abs(Data$log2FoldChange) > 2,],
    aes(label = Gene),
    size = 3,
    segment.color = "black",
    show.legend = FALSE
  ) + #添加关注的点的基因名
  theme_bw() + #修改图片背景
  theme(legend.title = element_blank()) + #不显示图例标题
  xlim(-7.5, 7.5) +
  ylab('-log10 (P.adjusted Value)') + #修改y轴名称
  xlab('log2 (FoldChange)') + #修改x轴名称
  geom_vline(
    xintercept = c(-1, 1),
    lty = 3,
    col = "black",
    lwd = 0.5
  ) + #添加横线|FoldChange|>2
  geom_hline(
    yintercept = -log10(0.05),
    lty = 3,
    col = "black",
    lwd = 0.5
  )#添加竖线P.Value<0.05

以上就是一个简单的火山图绘制完整代码。