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微生物分析系列報導: 物種豐度樹形圖(Treemap)

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微生物分析時對於物種分佈情況的檢視,通常都會根據物種注釋結果,選取每個樣品或分組在各階層(Phylum、Class、Order、family、Genus)中相對豐度排名前幾名的物種(例如Top 10),由這些各分組中平均相對較高豐度的物種繪製柱狀圖,以便直觀查看各樣品在不同分類階層中相對豐度較高的物種及其比例。依照整體平均豐度由高到低,每個直條中物種對應排序由下到上排序展示。以科階層物種相對豐度柱狀圖為例展示如下:

histogram_f10_relative.png

圖1 科階層上的物種相對豐度柱狀圖
說明:橫坐標表樣品名 (Sample) / 分組名 (Group); 縱座標表相對豐度; Others表Top10個科之外的其他所有科的相對豐度之和


但使用相對豐度柱狀圖觀察優勢菌種時,只能針對所有分組平均共同的高豐度物種做觀察,而可能忽略了在某一分組中真實的優勢菌種。而若研究上對豐度非Top 10的物種也想同時觀測則無法在此柱狀圖中達成。另外,柱狀圖也較難直觀的察覺組內真實比例大小及組間物種差異性。因此便開發了一種稱為『物種豐度樹形圖(Treemap)』的全新展示方式。

樹形圖(Treemap)是資料視覺化(Data Visualization)技術中的一種非常有名的呈現方式,分析時根據物種注釋結果及分組相對豐度資訊,提供多種Treemap可呈現的樣貌。以屬(Genus)及三個分組為例(實際會提供所有組別的整體呈現),區塊大小代表相對豐度在該分組中所對應的比例,以顏色區分該物種所屬的門階層,並將相同門階層的物種以顏色深淺做區分,以利直覺式辨別。每個區塊亦顯示完整物種名稱及相對豐度大小以方便閱讀。樹形圖分析的優勢可直觀分辨不同分組間菌種組成的差異,以及組內各物種相對豐度比例與屬於門階層物種數量關係

treemap_perc_grad_g.png

圖2.2.2 屬階層上的物種相對豐度樹形圖
說明:區塊大小表物種在組內的對應豐度大小,顏色表所屬門階層並以深淺區分豐度大小。最上方顯示各分組的組名。 


相信看倌們一定有個小小疑問:那些豐度較低的物種字那麼小好像很難閱讀?這個問題小編也有跟生物資訊工程師反映過,由於此樹形圖非網頁式可以用蹦現方式顯示資訊,因此我們提供高解析度的樹形圖,以利放大閱讀格子內的文字資訊。


圖爾思微生物分析已提供此全新『物種豐度樹形圖』,未來小編會持續追蹤最新開發進度,並及時提供大家最新最熱的第一手消息。


圖爾思生物科技 / NGS事業部
郭育倫 文案

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