如何使用基因富集分析在線工具metascape

如何使用基因富集分析在線工具Metascape

引言

基因富集分析（Gene Enrichment Analysis）是生物信息學中常用的一種方法，用于識別在特定基因集中顯著富集的生物學功能、通路或疾病關聯。Metascape 是一個功能強大的在線工具，能夠幫助研究人員快速、高效地進行基因富集分析。本文將詳細介紹如何使用 Metascape 進行基因富集分析，并解釋其輸出結果的含義。

1. Metascape 簡介

Metascape 是一個集成了多種基因功能注釋和富集分析工具的在線平臺。它支持多種輸入格式，能夠對基因列表進行功能注釋、通路分析、蛋白質相互作用網絡分析等。Metascape 的優勢在于其用戶友好的界面、豐富的數據庫資源以及高效的分析流程。

2. 準備工作

在使用 Metascape 之前，需要準備以下內容：

• 基因列表：需要分析的基因列表，通常以基因符號（Gene Symbol）或 Entrez ID 的形式提供。
• 物種信息：明確基因列表所屬的物種，Metascape 支持多種常見模式生物，如人類、小鼠、大鼠等。
• 分析目的：明確分析的目的，例如尋找顯著富集的通路、生物學過程或疾病關聯。

3. 使用 Metascape 進行基因富集分析的步驟

3.1 訪問 Metascape 網站

首先，打開瀏覽器，訪問 Metascape 的官方網站：https://metascape.org/。

3.2 輸入基因列表

在 Metascape 主頁上，點擊 “Start Analysis” 按鈕，進入分析頁面。在 “Input Gene List” 區域，粘貼或上傳你的基因列表?；蛄斜砜梢允且涣谢蚍柣?Entrez ID，每行一個基因。

3.3 選擇物種

在 “Species” 下拉菜單中選擇你的基因列表所屬的物種。Metascape 支持多種常見模式生物，如人類（Homo sapiens）、小鼠（Mus musculus）等。

3.4 選擇分析類型

Metascape 提供了多種分析類型，包括：

• Gene Ontology (GO) 分析：分析基因在生物學過程（Biological Process）、分子功能（Molecular Function）和細胞組分（Cellular Component）中的富集情況。
• KEGG Pathway 分析：分析基因在 KEGG 通路中的富集情況。
• Reactome Pathway 分析：分析基因在 Reactome 通路中的富集情況。
• Disease Ontology 分析：分析基因與疾病的關聯。
• Protein-Protein Interaction (PPI) 網絡分析：構建基因的蛋白質相互作用網絡。

根據你的分析目的，選擇相應的分析類型。

3.5 提交分析

確認輸入信息無誤后，點擊 “Submit” 按鈕提交分析。Metascape 會自動開始處理你的基因列表，并生成分析結果。

4. 分析結果解讀

Metascape 的分析結果通常以表格和圖形的形式呈現。以下是一些常見的結果類型及其解讀方法：

4.1 富集分析結果表格

富集分析結果表格列出了顯著富集的 GO 術語、通路或疾病關聯。表格通常包含以下列：

• Term：富集的 GO 術語、通路或疾病名稱。
• P-value：富集的顯著性 p 值，通常使用 Benjamini-Hochberg 校正后的 p 值。
• LogP：-log10(p-value)，用于可視化富集的顯著性。
• Genes：在富集術語中涉及的基因列表。

4.2 富集分析結果圖形

Metascape 提供了多種圖形化結果，幫助用戶更直觀地理解分析結果。常見的圖形包括：

• 條形圖（Bar Plot）：展示顯著富集的 GO 術語或通路，按顯著性排序。
• 氣泡圖（Bubble Plot）：展示富集術語的顯著性（LogP）和基因數量（Count）。
• 網絡圖（Network Plot）：展示基因之間的相互作用網絡，以及它們在富集術語中的分布。

4.3 蛋白質相互作用網絡

如果選擇了 PPI 網絡分析，Metascape 會生成一個蛋白質相互作用網絡圖。圖中節點代表基因，邊代表蛋白質之間的相互作用。網絡圖可以幫助識別關鍵的樞紐基因（Hub Gene）和功能模塊。

5. 結果導出與保存

Metascape 允許用戶將分析結果導出為多種格式，包括 Excel 表格、PDF 報告和圖像文件。用戶可以根據需要選擇導出格式，并保存結果以供后續分析或報告使用。

6. 注意事項

• 基因列表的質量：確保輸入的基因列表準確無誤，避免重復或錯誤的基因符號。
• 物種選擇：正確選擇基因列表所屬的物種，否則可能導致錯誤的注釋結果。
• 顯著性閾值：根據研究需求調整顯著性閾值（如 p-value 或 FDR），以確保結果的可靠性。

7. 總結

Metascape 是一個功能強大且易于使用的基因富集分析工具，能夠幫助研究人員快速識別基因列表中的顯著富集功能、通路或疾病關聯。通過本文的介紹，相信讀者已經掌握了如何使用 Metascape 進行基因富集分析的基本步驟和結果解讀方法。希望 Metascape 能為你的研究提供有力的支持。

參考文獻

• Zhou, Y., Zhou, B., Pache, L., Chang, M., Khodabakhshi, A. H., Tanaseichuk, O., … & Chanda, S. K. (2019). Metascape provides a biologist-oriented resource for the analysis of systems-level datasets. Nature communications, 10(1), 1-10.

通過以上步驟，你可以輕松使用 Metascape 進行基因富集分析，并獲得有價值的生物學見解。希望這篇文章對你有所幫助！