Pathview #

RNA-seq(발현 분석) 후 관심 있는 유전자 발현에 따른 증가 및 감소한 유전자들이 어떤 Pathway에 속하는지 알아보고자 할 경우 Pathway 시각화를 통하여 쉽게 접근할 수 있다. pathway 시각화를 지원하는 무료 프로그램은 KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 3 내 KEGG Mapper, [Blast2GO], [Cytoscape], 6 등이 많이 사용되고 있다. 이 중 Pathview 1, 2는 website와 [Bioconductor] 패키지로 제공하는 R 소스 기반의 무료 프로그램이다.

그림 1. Pathview Website. 출처 : 2

Pathview 요구 사항 #

R에서 pathview를 정상적으로 구동하기 위해서는 몇 가지 라이브러리들이 필요하다. pathview, Biostrings, org.Hs.eg.db, KEGGgraph, Rgraphviz, graph, png, KEGGREST, AnnotateDbi, XML 등이 필요하다.

Pathview 실행 #

실행 시에는 R 상에서 커맨드 라인을 입력한다.

• pathview R documentation

예시 커맨드 라인

pathview(gene.data = gse16873.d[, 1], pathway.id = "04110", species = "hsa", out.suffix = "gse16873")

위와 같은 커맨드를 이용하여 pathview를 실행하면, 각 pathway 별로 발현 값(RPKM, FPKM, TPM) 혹은 logfc 값으로 pathway를 구성하는 유전자들의 발현 값을 색상으로 표현할 수 있다.

그림 2. Pathview 실행 결과 그림. 출처 : 1

위의 예시 그림은 샘플 하나에 대한 발현 값을 표현하였지만, 여러 샘플들을 한 번에 표현을 할 수 있다. 또한, 최소/최대값도 기본값인 -1/1이 아닌 다른 값으로 변경이 가능하다.

Pathview 제한 #

Pathview는 19개의 모델 종에 대해서 지원 가능하며, 표 1 이외의 종인 경우에는 상동성 관계의 근연종을 가지고 진행할 수 있다. 이러한 방법으로도 어렵다면, blast를 통해 pathway를 구성하는 유전자 서열에 alignment를 함으로 타겟 종의 유전자 내에서 pathway 상의 유전자와 유사한 유전자를 찾는 방법이 있다.

표 1. Pathview 지원 모델 종 및 ID 형식. 출처 : 8

References #

• Pathview Website 1
• Luo, Weijun, et al: Pathview Web: user friendly pathway visualization and data integration. Nucleic acids research 2017, W501-W508. 2
• KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 3
• Blast2GO Website 4
• Cytoscape Website 5
• Shannon, Paul, et al: Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome research 2003, 2498-2504. 6
• Bioconductor Website 7
• 人Co BLOG. pathview 8

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