Cytoscape是一款開源網(wǎng)絡軟件，可以幫助用戶對網(wǎng)絡進行構建，通過集成，分析和可視化數(shù)據(jù)來達到分析網(wǎng)絡的目的，軟件自帶編輯器模塊，可以直接在軟件中進行網(wǎng)絡設置。

軟件介紹

Cytoscape是一個開源網(wǎng)絡軟件，可以幫助用戶進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的分析，支持多種網(wǎng)絡描述格式，用以Tab制表符分隔的文本文檔或Microsoft Excel文件作為輸入，當然你還可以使用編輯器模塊直接構建網(wǎng)絡。網(wǎng)絡分析有非常多的優(yōu)勢，比如你可以篩選出一些基因，查看這些基因組志堅的聯(lián)系，為尋找藥物靶標提供數(shù)據(jù)。在生物網(wǎng)絡拓撲構建領域中，cytoscape可以說是領先的，支持非常多的網(wǎng)絡種類，同時非常的靈活多變，還支持各種實用的插件。

軟件功能

支持多種標準

Cytoscape支持很多標準的網(wǎng)絡和注釋文件格式，包括：SIF(Simple Interaction Format), GML, XGMML, BioPAX, PSI-MI, GraphML, KGML (KEGG XML), SBML, OBO, 和 Gene Association。SIF (Simple Interaction Format), GML, XGMML, BioPAX, PSI-MI, GraphML, KGML (KEGG XML), SBML, OBO, 和 Gene Association. 還支持限定的文本文件和MS Excel? Workbook，您可以導入由其他應用程序或電子表格程序生成的數(shù)據(jù)文件，如表達譜或GO注釋。使用該功能，您可以加載和保存節(jié)點、邊和網(wǎng)絡上的任意屬性。例如，為您的蛋白質輸入一組自定義注釋術語，為您的蛋白質-蛋白質相互作用創(chuàng)建一組置信值。

公共數(shù)據(jù)庫客戶端

Cytoscape是作為一個網(wǎng)絡服務客戶端工作的，這意味著Cytoscape可以直接連接外部公共數(shù)據(jù)庫，導入網(wǎng)絡和注釋數(shù)據(jù)。這意味著Cytoscape可以直接連接到外部公共數(shù)據(jù)庫，并導入網(wǎng)絡和注釋數(shù)據(jù)。目前，我們支持Pathway Commons, IntAct, BioMart和NCBI Entrez Gene。我們還將繼續(xù)為熱門數(shù)據(jù)庫開發(fā)新的服務客戶端。

互操作性

由于Cytoscape支持導入/導出標準文件格式，你可以很容易地將Cytoscape放入你的工作流程中。例如，如果你有一個由 igraph 或 Bioconductor 生成的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，Cytoscape 可以將該文件以文本表的形式加載，并以 PSI-MI 格式導出，供其他生物信息學工具或你自己的應用程序/腳本使用。

從 3.3 版本開始，Cytoscape 支持 RESTful API 的編程訪問。你可以使用你選擇的編程語言來訪問Cytoscape的核心功能，如創(chuàng)建網(wǎng)絡，應用布局，或圖像導出。

會話文件

你可以通過一鍵保存你的工作。所有的設置、數(shù)據(jù)文件和可視化都打包在一個會話文件中。它被稱為Cytoscape會話（.cys）文件。Cytoscape 會話文件包括網(wǎng)絡、屬性(節(jié)點/邊緣/網(wǎng)絡)、桌面狀態(tài)(選擇/隱藏節(jié)點和邊緣、窗口大小)、屬性、一些插件狀態(tài)和可視化風格。

布局

在二維空間布局網(wǎng)絡。 有多種布局算法可供選擇，包括循環(huán)、樹形、力導向、邊緣加權和yFiles有機布局。您也可以使用類似于其他圖形應用程序用戶界面的手動布局工具。

圖像導出

您可以將網(wǎng)絡導出為可發(fā)布的高質量圖像。支持PDF、PS、SVG、PNG、JPEG和bmp文件。矢量圖像（PDF和PS）可以通過其他應用程序（如Adobe **）進行修改，以進一步增強。

VizMapper

使用強大的VisualStyles自定義網(wǎng)絡數(shù)據(jù)顯示。在網(wǎng)絡上查看基因表達比和p值的疊加。  表達數(shù)據(jù)可以根據(jù)用戶配置的顏色和可視化方案，映射到節(jié)點顏色、標簽、邊界厚度或邊界顏色等。

篩選

過濾網(wǎng)絡，以根據(jù)當前數(shù)據(jù)選擇節(jié)點和/或相互作用的子集。 例如，用戶可以根據(jù)基因表達數(shù)據(jù)加載的p值，選擇參與交互的閾值數(shù)量的節(jié)點、共享特定GO注釋的節(jié)點，或在一個或多個條件下基因表達水平發(fā)生顯著變化的節(jié)點。您可以從過濾結果中創(chuàng)建新的網(wǎng)絡。

檢索

從搜索窗口搜索目標節(jié)點和邊。Lucene語法支持任意復雜的查詢。

瀏覽

放大/縮小和平移瀏覽網(wǎng)絡。使用網(wǎng)絡管理器可以輕松組織多個網(wǎng)絡。而且這種結構可以保存在會話文件中。使用鳥瞰圖輕松瀏覽大型網(wǎng)絡。通過高效的渲染引擎輕松瀏覽大型網(wǎng)絡（100,000+節(jié)點和邊）。

查找模塊/集群

尋找活躍的子網(wǎng)絡/途徑模塊。根據(jù)基因表達數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡進行篩選，找出相互作用的連接集，即相互作用子網(wǎng)絡，其基因表現(xiàn)出特別高的差異表達水平。 每個子網(wǎng)絡中包含的相互作用為控制觀察到的表達變化的調控和信號傳導相互作用提供了假設。在任何加載到Cytoscape中的網(wǎng)絡中找到簇（高度相互連接的區(qū)域）。根據(jù)網(wǎng)絡的類型，簇的含義可能不同。例如，蛋白質-蛋白質相互作用網(wǎng)絡中的簇已被證明是蛋白質復合物和途徑的一部分。蛋白質相似性網(wǎng)絡中的簇代表蛋白質家族。

應用管理器和應用商店

可用于網(wǎng)絡和分子輪廓分析的App。Cytoscape是一個用Java編寫的軟件，你可以通過編寫Java代碼來編寫自己的App進行數(shù)據(jù)分析、導入和可視化。更多的Apps可以在Cytoscape App Store中找到。你可以在App Manager中一鍵安裝大部分Apps，或者直接從App Store中安裝（這是Cytoscape 3的一個功能）。

使用說明

1. 安裝并打開Cytoscape（這點很關鍵......）

2. 導入蛋白質互作網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中參考物種的蛋白互作網(wǎng)絡

網(wǎng)絡文件格式包括：TXT、SIF、GML等，在Cytoscape安裝目錄下有Sample Data，是部分網(wǎng)絡文件的示例。

本地導入?yún)⒖嘉锓N的蛋白互作網(wǎng)絡

Cytoscape默認將文件第一行作為列名。如果文件第一行是基因，在導入網(wǎng)絡時要在Advanced Options中取消用第一行作為列名。

然后選擇每一列數(shù)據(jù)的屬性，包括Source Node、Interaction Type、Target Node、Edge Attribution、Source Attribution、Target Attribution等，同時對應不同顏色和圖標標記。

導入后，右上部窗口內展示蛋白互作網(wǎng)絡圖，右下部為網(wǎng)絡圖的相關節(jié)點 (Node) 及邊 (Edge) 的數(shù)據(jù)信息。左側為導入的網(wǎng)絡目錄和網(wǎng)絡屬性 (Style) 設置菜單。

從公共數(shù)據(jù)庫中獲得參考物種的蛋白互作網(wǎng)絡

例如要導入某個物種的蛋白質互作網(wǎng)絡：選擇物種和想要查看的數(shù)據(jù)庫，搜索包含該物種蛋白互作網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)庫，導入數(shù)據(jù)（時間稍長）。

3. 在Layout選項下可以選擇方便觀測的布局（默認導入的布局方式為Perfuse Force Directed Layout）。

4. 設置網(wǎng)絡節(jié)點和邊的風格 (Style)

在Style選項卡下Node設置中對點的形狀、顏色、大小等進行設置。例如：選擇Shape為圓形、Fill Color為灰色、節(jié)點的高度 (Meight) 和寬度 (Width) 為50.0。

在Style選項卡下Edge設置中對邊的形狀、顏色、大小等進行設置。例如，將連線的顏色設置為藍色，同時設置到Target方向的箭頭同樣為藍色。

5. 導入差異表達基因及其屬性列，映射到互作網(wǎng)絡中作為各節(jié)點的拓撲性質。

6. 根據(jù)上下調基因 (up/down) 標示網(wǎng)絡，定義上調基因 (up) 為紅色，下調基因 (down) 為藍色。

7. 導出數(shù)據(jù)

導出圖像Export Network as Graphics。

可導出數(shù)據(jù)面板中的網(wǎng)絡節(jié)點、邊和整體網(wǎng)絡的信息。

在彈出窗口編輯導出文件名。

怎么畫互作網(wǎng)絡圖

第一，安裝cytoscape軟件。軟件安裝比較簡單，這里就不展開贅述了。

第二，把要畫圖的數(shù)據(jù)進行整理。假設，我在吉賽生物做了circRNA測序，篩選到了一些表達差異的circRNA分子，想要把要研究的circRNA及其靶向miRNA，挑選出來做網(wǎng)絡圖。

我們會拿到2個表格，circRNA-miRNA線屬性（netedges）和點(nodes)屬性的表：

第三，先把靶向關系netedges表格導入cytoscape：

再把設為miRNA源（sourse）節(jié)點，circRNA設為靶(target)節(jié)點：

然后點擊OK，導入數(shù)據(jù)，生成初步的網(wǎng)絡圖：

接下來，大家就可以對它進行美化了。一般是通過設置點的不同顏色和形狀、大小等來標注circRNA的表達情況，和與哪些miRNA結合。

第四，先把nodes表格作為Table導入，把各個點的屬性導入：

然后，在Style選項卡設置想要的風格，如把表達上調的circRNA標為紅色，表達下調的標為綠色，miRNA是預測的，用藍色標識；則在Fill Color按照attribute進行調整?；蛘呤强梢渣c選某個點進行調整。

網(wǎng)絡圖美化

Step1:導入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)至少有三行

其中第列行和第二列為基因名稱（SNP名稱），第三列為權重。在同一行中表示第一列和第二列相互作用，而且權值為第三列的數(shù)據(jù)，如下圖，第一列選source 第二列選target，第三列選edge attribute。

step2：導入進來后自動畫出圖如下

step3：將上圖進行美化

style選項卡里選擇自己虛幻的樣式

step4：改變節(jié)點大小作為權重，節(jié)點的連通度越高，節(jié)點越大

（1）首先，計算節(jié)點的連通度：Tools--Network Analyzer---Network Analysis--Analyze Network---treat the network as undirected

我們只保存name和degree這兩列

將這兩行內容復制到EXCEL中，EXCEL中選中第一列，選擇數(shù)據(jù)--刪除重復項

將此表格導入cytoscape,

Tools--Network Analyzer---Network Analysis-----Generate Style from Statistics

可進行如下設置：值越小點越小，值越小邊越細

到此為止，觀察可見，連通度越大則點越大

（2）點擊上方的view---show graphic details;則可顯示節(jié)點的標簽

（3）將節(jié)點調整成我們想要的顏色

column選擇Degree，Mapping Type選擇Continuous Mapping，點擊剪頭所指的地方即可重新設置顏色

點擊左邊剪頭所指的下指剪頭即可調整顏色

如圖所示，即可將節(jié)點的顏色調整好

step5：調整邊，不同顏色表示的權重不同

進行如圖所示的設置

如圖，我們將節(jié)點和邊的大小和顏色設置好了

step6：對個別頂點進行設置：

點擊圖中將要設置的頂點即選中，按住shift鍵連續(xù)點擊即可選擇多個頂點。

點擊style選項卡中剪頭根部的地方，即可對選中的節(jié)點重新設置顏色。

最終結果如下圖所示：

更新日志

Cytoscape 3.8是Cytoscape桌面版，更新了用戶界面和渲染引擎。

更快的渲染速度

提高了渲染性能，并優(yōu)化了與大型網(wǎng)絡的交互。Cytoscape現(xiàn)在為多達10,000個節(jié)點和3,000,000條邊的網(wǎng)絡提供了交互式用戶體驗。

新的面板選項

你的Cytoscape工作空間現(xiàn)在可以通過新的工作空間面板系統(tǒng)來定制你的可用屏幕空間。面板現(xiàn)在可以最小化，設置為浮動，或?？吭诠ぷ骺臻g中。

自定義工具欄

您現(xiàn)在可以選擇項目何時出現(xiàn)在工具欄中，減少雜亂無章的情況，并讓您快速訪問最常用的工具。

更新的分析器應用程序

網(wǎng)絡分析器的核心應用程序已經(jīng)重新設計。改進了用戶界面，并增加了對Cytoscape自動化的支持，以便于從腳本和分析工作流中訪問。

標簽重新定位工具

現(xiàn)在可以在網(wǎng)絡視圖中快速直觀地定位標簽。

CyBrowser JavaFX更新

CyBrowser，Cytoscape 的網(wǎng)頁瀏覽器，已經(jīng)更新為使用 JavaFX 13。CyBrowser現(xiàn)在與現(xiàn)代網(wǎng)頁和應用程序有更大的兼容性。

支持Java 11

Cytoscape與Java 11兼容，與最新的Java支持保持一致。Cytoscape 捆綁了一個 AdoptOpenjdk JVM。

CyNDEx-2更新

CyNDEx-2已更新為支持Swing用戶界面，顯著減少了啟動時間并提高了穩(wěn)定性。

CX支持更新

對CX數(shù)據(jù)交換格式的支持不斷完善，促進了Cytoscape桌面和其他生態(tài)系統(tǒng)組件之間網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的可靠傳輸。