ROH绘图及近交系数的计算

Question

已经通过分析得到了ROH的数据，有没有代码推荐去绘制以下四种图，并且计算近交系数。近交系数应该怎么计算，这个公式的具体意思什么。

Answer 1

🕒下午好，题主！目前：🟢[在线]
📢参考通义千问、由郭老师整理提供！
📣今日诗号：落花人独立，微雨燕双飞。

我可以帮助你绘制ROH图并计算近交系数。下面是用R语言编写的代码，以及对计算公式的解释。

1. 数据准备

首先，请确保你的数据格式如下（可以用excel或txt文件存储）：

| 个体ID | ROH数量 | ROH总长度(Mb) | 染色体 | ROH起始位置(bp) | ROH终止位置(bp) | |---|---|---|---|---|---| | ID_1 | 3 | 10.5 | 1 | 1000000 | 11500000 | | ID_1 | 3 | 10.5 | 3 | 5000000 | 7000000 | | ID_1 | 3 | 10.5 | 6 | 20000000 | 21000000 | | ID_2 | 2 | 5.2 | 1 | 2000000 | 4000000 | | ID_2 | 2 | 5.2 | 4 | 10000000 | 12000000 | | ... | ... | ... | ... | ... | ... |

2. R代码

# 安装和加载必要的R包
if (!requireNamespace("ggplot2", quietly = TRUE)) install.packages("ggplot2")
if (!requireNamespace("dplyr", quietly = TRUE)) install.packages("dplyr")

library(ggplot2)
library(dplyr)

# 读取ROH数据
roh_data <- read.table("your_data.txt", header = TRUE, sep = "\t")

# 计算每个个体的近交系数
roh_summary <- roh_data %>%
  group_by(个体ID) %>%
  summarise(FROH = sum(ROH总长度(Mb)) / sum(染色体长度))

# 设置染色体长度 (需要根据你的物种调整)
chromosome_lengths <- c(249, 243, 198, 191, 181, 171)  

# 绘制ROH图
ggplot(roh_data, aes(x = ROH起始位置(bp)/1000000, xend = ROH终止位置(bp)/1000000, 
                       y = 个体ID, yend = 个体ID, color = factor(染色体))) +
  geom_segment(size = 2) +
  facet_grid(染色体~., scales = "free_y") +
  labs(x = "染色体位置 (Mb)", y = "个体", color = "染色体") +
  theme_bw()

# 绘制ROH长度分布图
ggplot(roh_data, aes(x = ROH总长度(Mb))) +
  geom_histogram(binwidth = 1, fill = "blue", color = "black") +
  labs(x = "ROH长度 (Mb)", y = "频率") +
  theme_bw()

# 绘制每个个体的ROH数量图
ggplot(roh_summary, aes(x = 个体ID, y = FROH)) +
  geom_bar(stat = "identity", fill = "blue", color = "black") +
  labs(x = "个体", y = "近交系数 (FROH)") +
  theme_bw()

# 打印每个个体的近交系数
print(roh_summary)

3. 公式解释

近交系数 (FROH) 的计算公式如下:

FROH = Σ LROH / Σ Lauto

• FROH: 近交系数，代表个体基因组中来自共同祖先的比例。
• Σ LROH: 个体所有ROH的总长度。
• Σ Lauto: 所有常染色体的总长度。

4. 代码说明

• 你需要将代码中的 "your_data.txt" 替换成你的ROH数据文件名。
• chromosome_lengths 需要根据你的物种调整。
• 代码中提供了三种图：
  • ROH在染色体上的分布图
  • ROH长度分布图
  • 每个个体的近交系数图
• 代码还会打印每个个体的近交系数。

5. 其他说明

• 这段代码只是一个示例，你可能需要根据你的数据格式和需求进行修改。
• 建议你学习R语言的基础知识，以便更好地理解和使用代码。

希望这些信息能帮到你！